[發(fā)明專(zhuān)利]3D人臉識(shí)別方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011127210.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112364711B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭沛;夏爐系;張滸;聶蕓蕓;苗應(yīng)亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 盛視科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06V40/16
• 分類(lèi)號(hào): G06V40/16;G06V20/64;G06T17/20
• 代理公司: 深圳市深軟翰琪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44380
• 代理人: 吳雅麗

本發(fā)明公開(kāi)了一種3D人臉識(shí)別方法、裝置及系統(tǒng)，其中，所述方法包括：識(shí)別人臉圖像中的鼻尖空間位置以作為預(yù)設(shè)半徑的球形區(qū)域的球心；后進(jìn)行兩次旋轉(zhuǎn)處理以獲取旋轉(zhuǎn)后的Pitch、Yaw、Roll旋轉(zhuǎn)角度值；利用Pitch、Yaw、Roll旋轉(zhuǎn)角度值計(jì)算出旋轉(zhuǎn)后的人臉曲面點(diǎn)云；求取所述人臉曲面點(diǎn)云中的每個(gè)像素點(diǎn)與所述像素點(diǎn)的周?chē)c(diǎn)構(gòu)成的面的法向量；取三通道值并同時(shí)投影至成像平面，后將三通道值的像素值映射至預(yù)設(shè)顏色范圍內(nèi)以得到待識(shí)別人臉圖像；對(duì)所述待識(shí)別人臉圖像在多個(gè)深度下進(jìn)行特征提取，并進(jìn)行堆疊處理以得到人臉特征圖像；將所述人臉特征圖像與預(yù)設(shè)人臉特征圖像庫(kù)進(jìn)行匹配。本發(fā)明可降低被各種有針對(duì)性的視頻或圖像攻破幾率，錯(cuò)誤識(shí)別率亦相對(duì)較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人臉識(shí)別技術(shù)，尤其涉及一種3D人臉識(shí)別方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)下，人臉識(shí)別技術(shù)已逐步廣泛應(yīng)用于家庭安防、企業(yè)機(jī)構(gòu)管理、社會(huì)管理、公安國(guó)安等領(lǐng)域，而采用的人臉識(shí)別技術(shù)大多為2D人臉識(shí)別技術(shù)，原理主要為通過(guò)普通攝像頭、相機(jī)、手機(jī)等采集人臉圖像，在系統(tǒng)中進(jìn)行分類(lèi)對(duì)比，后輸出對(duì)比結(jié)果。

然而，基于2D人臉識(shí)別技術(shù)在遭遇“真人圖片攻擊”、“視頻回放”、“面具攻擊”等情形時(shí)，存在易被各種有針對(duì)性的視頻或圖像攻破的問(wèn)題，安全性能有待提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的基于2D人臉識(shí)別技術(shù)存在易被各種有針對(duì)性的視頻或圖像攻破的問(wèn)題，提供了一種3D人臉識(shí)別方法、裝置及系統(tǒng)。

本發(fā)明就上述技術(shù)問(wèn)題而提出的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供了一種3D人臉識(shí)別方法，所述方法包括：

識(shí)別人臉圖像中的鼻尖空間位置以作為預(yù)設(shè)半徑的球形區(qū)域的球心；

確定所述球形區(qū)域內(nèi)人臉圖像點(diǎn)云的三維人臉姿態(tài)坐標(biāo)軸，對(duì)所述球形區(qū)域內(nèi)人臉圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理使得以雙眼空間位置的連線(xiàn)與所述三維人臉姿態(tài)坐標(biāo)軸的X軸平行；以雙眼空間位置及嘴部中心位置三點(diǎn)確定一作用平面，對(duì)所述球形區(qū)域內(nèi)人臉圖像點(diǎn)云進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理以使所述作用平面與所述三維人臉姿態(tài)坐標(biāo)軸的XY平面平行，獲取當(dāng)前Pitch、Yaw、Roll旋轉(zhuǎn)角度值；

利用Pitch、Yaw、Roll旋轉(zhuǎn)角度值計(jì)算出旋轉(zhuǎn)后的人臉曲面點(diǎn)云；

求取所述人臉曲面點(diǎn)云中的每個(gè)像素點(diǎn)與所述像素點(diǎn)的周?chē)c(diǎn)構(gòu)成的面的法向量；

以所述法向量與水平面的余弦值作為第一通道值、所述法向量與豎直平面的余弦值作為第二通道值、深度信息作為第三通道值，將所述第一通道值、所述第二通道值、所述第三通道值同時(shí)投影至成像平面；

將所述第一通道值、所述第二通道值、所述第三通道值的像素值映射至預(yù)設(shè)顏色范圍內(nèi)以得到待識(shí)別人臉圖像；

利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述待識(shí)別人臉圖像在多個(gè)深度下進(jìn)行特征提取，并對(duì)在多個(gè)深度下進(jìn)行特征提取得到的特征圖形進(jìn)行堆疊處理以得到人臉特征圖像；

將所述人臉特征圖像與預(yù)設(shè)人臉特征圖像庫(kù)進(jìn)行匹配。

根據(jù)上述的3D人臉識(shí)別方法，所述利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述待識(shí)別人臉圖像在多個(gè)深度下進(jìn)行特征提取，并對(duì)在多個(gè)深度下進(jìn)行特征提取得到的特征圖形進(jìn)行堆疊處理以得到人臉特征圖像包括：

利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述待識(shí)別人臉圖像在多個(gè)深度下進(jìn)行空間特征信息提取、紋理信息提取得到的特征圖像，并對(duì)所述特征圖像分別進(jìn)行堆疊及融合處理以得到人臉特征圖像。

根據(jù)上述的3D人臉識(shí)別方法，所述預(yù)設(shè)半徑為八厘米。

根據(jù)上述的3D人臉識(shí)別方法，在所述識(shí)別人臉圖像中的鼻尖空間位置以作為預(yù)設(shè)半徑的球形區(qū)域的球心之后，所述方法還包括：

對(duì)所述球形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行離群點(diǎn)剔除處理無(wú)效人臉圖像點(diǎn)云以得到待處理人臉圖像點(diǎn)云；