[發明專利]基于相位輪廓術的相位和反射率的人臉識別裝置及方法有效
| 申請號： | 201610103659.9 | 申請日： | 2016-02-25 |
| 公開（公告）號： | CN105608449B | 公開（公告）日： | 2021-06-22 |
| 發明（設計）人： | 劉凱;王前慧;余祥 | 申請（專利權）人： | 四川大學 |
| 主分類號： | G06K9/00 | 分類號： | G06K9/00 |
| 代理公司： | 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230 | 代理人： | 楊保剛 |
| 地址： | 610064 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 相位 輪廓 反射率 識別 裝置 方法 | ||
1.基于相位輪廓術的相位和反射率的人臉識別方法，其特征在于，步驟如下：
(Ⅰ)通過相移器對正弦光柵模板進行N次調整，投影單元透射出一組N幀正弦圖案至被識別對象表面，投影單元透射的圖像光強分布IP為：
(1)式中，(xP，yP)表示投影單元坐標，AP和BP是關于投影單元的固定參數，n是相移系數(n＝1，2，…，N)，f是投影單元透射正弦圖案的空間頻率；
(Ⅱ)在投影單元投影正弦圖案的同時，圖像傳感單元同步捕捉通過被識別對象表面調制的對應幀正弦圖案，獲得光照信號；
(Ⅲ)處理單元根據投影單元透射圖像光強分布IP與圖像傳感單元位置光強分布的映射關系，從而獲得圖像傳感單元處的光強分布IC；
(Ⅳ)圖像傳感單元將光照信號反饋至處理單元；
(Ⅴ)根據圖像傳感單元處的光強分布IC，處理單元對反饋的光照信號進行計算并得到相位φ和亮度調制BC，計算公式如下：
(2)式和(3)式中，IC是圖像傳感單元捕捉的圖像光強分布，(2)式中，(xc，yc)表示圖像傳感單元坐標；
(Ⅵ)由于亮度調制BC與反射率成正比，根據主成分分析算法，處理單元對相位φ和亮度調制BC進行歸一化降維操作后，并分別對應獲得歸一化后的相位Ρ和反射率；
(Ⅶ)通過處理單元生成關于被識別對象識別結果的反射率圖像和歸一化相位Ρ圖像，再使用最近鄰分類器對生成的圖像中人臉特征進行分類識別。
2.根據權利要求1所述的基于相位輪廓術的相位和反射率的人臉識別方法，其特征在于，所述的歸一化降維操作，包括進行(4)式運算，
(4)式中，P(xc，yc)為歸一化后的相位數據，φ(xc，yc)為原相位數據，φmin為原相位圖中的最小值，φmin為原相位圖中的最大值。
3.根據權利要求1所述的基于相位輪廓術的相位和反射率的人臉識別方法，其特征在于，所述的步驟(Ⅶ)，在識別前，先將每張待識別圖像投影到特征人臉子空間中，再使用最近鄰分類器進行人臉識別。
4.根據權利要求1所述的基于相位輪廓術的相位和反射率的人臉識別方法，其特征在于，還包括以下裝置：
投影單元：其中包括能夠投影圖案的光源，第一透鏡，正弦光柵模板，相移器和第二透鏡；
所述的第一透鏡：用于會聚光源的輸出光；
所述的正弦光柵模板：接收第一透鏡的透射光并透射具有第一正弦相位的平行光；
所述的相移器：用于調整正弦光柵模板并使其透射具有第二正弦相位的平行光；
所述的第二透鏡：接收正弦光柵模板透射第一正弦相位的平行光或第二正弦相位的平行光并聚焦投影至被識別對象表面；
進一步包括處理單元：用于計算與控制，控制相移器和光源；
還包括圖像傳感單元：接收被識別對象的表面調制光并反饋光照信號至處理單元。
5.根據權利要求4所述的基于相位輪廓術的相位和反射率的人臉識別方法，其特征在于，所述的圖像傳感單元，包括依次連接的電荷耦合陣列器件，濾波電路，積分電路，視頻處理模塊和放大輸出電路。
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