人臉識別裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種人臉識別裝置，所述人臉識別裝置包括：用于采集人臉圖像的攝像頭；用于為所述攝像頭所采集的人臉圖像提供亮度補償?shù)亩鄠€燈組，所述多個燈組包含具有不同照射角度的燈組，且所述多個燈組中的每個燈組包含線性排布的燈管；以及控制器，用于通過控制接口分別與所述多個燈組中的每個燈組相連接并控制每個燈組的發(fā)光亮度。本實用新型所提供的人臉識別裝置可以提高采集的人臉圖像質量和人臉識別的準確度。
【專利說明】人臉識別裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子設備領域，尤其涉及人臉識別裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電子信息技術的發(fā)展，生物識別領域中的人臉識別技術越來越多的被應用到安防以及消費類電子領域。人臉識別技術相比指紋識別技術等傳統(tǒng)技術而言，具有安全性高、使用方便等諸多優(yōu)點。在人臉識別技術中，通常利用攝像頭采集紅外圖像來進行處理，并利用紅外補光燈來對人臉圖像進行光補償，以提高人臉圖像的質量和人臉識別的準確度。
[0003]目前，紅外補光燈主要應用于遠距離攝像機和智能交通領域。例如，專利CN201917750U提出了一種應用于遠距離攝像機的LED補光燈；專利CN202769360U提出了一種應用于智能交通領域的紅外補光燈方案。
[0004]然而，目前的紅外補光燈不能很好地應用于人臉識別這種近距離應用。這是因為人臉識別技術對人臉圖像的細節(jié)要求較高，尤其是對人臉圖像的亮度均勻性要求很高，而目前的紅外補光燈較難實現(xiàn)拍攝圖像亮度的均勻一致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型旨在解決上面描述的問題。本實用新型的一個目的是提供一種解決以上問題的人臉識別裝置。具體地，本實用新型提供了一種能夠對所采集的人臉圖像提供均勻的亮度的人臉識別裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種人臉識別裝置，所述人臉識別裝置包括:用于采集人臉圖像的攝像頭；用于為所述攝像頭所采集的人臉圖像提供亮度補償?shù)亩鄠€燈組，所述多個燈組包含具有不同照射角度的燈組，且所述多個燈組中的每個燈組包含線性排布的燈管；以及控制器，用于通過控制接口分別與所述多個燈組中的每個燈組相連接并控制每個燈組的發(fā)光亮度。
[0007]其中，所述多個燈組對稱設置在所述攝像頭的兩側。
[0008]其中，在所述多個燈組中，具有相同照射角度的燈組分別對稱設置在所述攝像頭的兩側。
[0009]其中，在所述攝像頭的同一側，沿距離所述攝像頭由近到遠的方向，按照射角度由大到小的方式設置燈組。
[0010]其中，所述不同照射角度至少包括第一照射角度和第二照射角度，所述第一照射角度為40-90度角，所述第二照射角度為5-30度角。
[0011]其中，具有所述第一照射角度的燈組被設置在距離所述攝像頭近的位置，具有所述第二照射角度的燈組被設置在距離所述攝像頭遠的位置。
[0012]其中，所述第一照射角度為54度角，所述第二照射角度為18度角。
[0013]其中，所述控制器根據(jù)所述攝像頭采集的人臉圖像的各個區(qū)域的光強控制相應燈組的發(fā)光亮度。
[0014]其中，所述控制器通過控制所述多個燈組的電流來控制所述多個燈組的發(fā)光亮度。
[0015]其中，所述多個燈組中的每個燈組包含發(fā)光二極管或紅外發(fā)光二極管。
[0016]根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置通過采用具有不同照射角度的多個燈組，使得攝像頭所采集的人臉圖像亮度均勻，滿足人臉識別的要求。此外，根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置還通過控制器對多個燈組的發(fā)光亮度進行控制，以對攝像頭所采集的人臉圖像進行亮度補償，從而實現(xiàn)更佳的人臉識別效果。本實用新型所提供的人臉識別裝置可以提高采集的人臉圖像質量和人臉識別的準確度。
[0017]參照附圖來閱讀對于示例性實施例的以下描述，本實用新型的其他特性特征和優(yōu)點將變得清晰。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]并入到說明書中并且構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且與描述一起用于解釋本實用新型的原理。在這些附圖中，類似的附圖標記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，而不是全部實施例。對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1示例性地示出了根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置的結構圖；
[0020]圖2示例性地示出了根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置的多個燈組的設置；
[0021]圖3示例性地示出了根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置采用兩種不同照射角度的燈組和采用一種照射角度的燈組時，有效人臉識別區(qū)域的對比圖；
[0022]圖4示例性地示出了根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置根據(jù)所照射圖像不同區(qū)域的光強來控制燈組的發(fā)光亮度的示意圖；
[0023]圖5a和圖5b分別示例性地示出了采用根據(jù)本實用新型的可控電流燈組的有效人臉識別距離以及采用現(xiàn)有技術的固定電流燈組的有效人臉識別距離；以及
[0024]圖6a、圖6b和圖6c示例性地示出了當人臉距離攝像頭不同距離時，采用根據(jù)本實用新型的可控電流燈組以及采用現(xiàn)有技術的固定電流燈組的有效人臉識別區(qū)域的對比圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0026]本實用新型的基本思想是，人臉識別裝置包括用于采集人臉圖像的攝像頭；用于為攝像頭采集人臉圖像提供亮度補償?shù)亩鄠€燈組，其中多個燈組包括具有不同照射角度的燈組，且每個燈組包含線性排布的燈管；用于通過控制接口分別與每個燈組相連接的控制器，其中控制器控制每個燈組的發(fā)光亮度。該人臉識別裝置采用具有多個照射角度的燈組，使得攝像頭所采集的人臉圖像的亮度均勻。
[0027]以下參照附圖具體描述根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置。
[0028]圖1示出了根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置I的結構圖，該人臉識別裝置I可以包括攝像頭11、多個燈組12以及控制器13。為了實現(xiàn)人臉識別裝置所照射圖像亮度的均勻性，圖1中的多個燈組12可以包括具有不同照射角度的燈組，且每個燈組包含線性排布的燈管。這些具有不同照射角度的燈組可以使所照射的整個人臉圖像亮度均勻，以滿足人臉識別時對攝像頭所采集的人臉圖像的亮度和均勻度的要求。此外，控制器13可以通過控制接口 14分別與每個燈組相連接以分別控制這些燈組的發(fā)光亮度，實現(xiàn)亮度補償。
[0029]首先，詳細說明根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置中的多個燈組的結構。
[0030]參照圖2所示，每個燈組包含線性排布的燈管，即由多個燈管組成。圖2示出每個燈組包括8個線性排布的燈管，實際應用中，每個燈組也可以包括其他數(shù)量的燈管。這些燈管可以是發(fā)光二極管(LED)或紅外發(fā)光二極管，也可以是其他類型的燈管。
[0031 ] 多個燈組12可以相對于攝像頭11對稱設置。例如，多個燈組12對稱地設置在攝像頭11的左右兩側，且每個燈組中線性排布的燈管為豎向排列，如圖2所示。多個燈組12也可以根據(jù)具體應用情景來設置，例如，多個燈組12也可以對稱地設置在攝像頭的上下兩偵牝且每個燈組中線性排布的燈管為橫向排列。多個燈組12也可以對稱地設置在攝像頭的周圍，即左右兩側和上下兩側均對稱設置。
[0032]為了使得所照射的人臉圖像的亮度均勻，多個燈組12包括具有不同照射角度的燈組。并且，具有相同照射角度的燈組分別對稱地設置在攝像頭11的兩側，例如，左右兩側和/或上下兩側。如圖2所示，具有第一照射角度的多個燈組121關于攝像頭11左右對稱地設置，即多個燈組121在攝像頭11左右兩側的數(shù)量相同，位置對稱。同樣地，具有第二照射角度的多個燈組122關于攝像頭11左右對稱地設置，即多個燈組122在攝像頭11左右兩側的數(shù)量相同，位置對稱。
[0033]需要說明的是，考慮到具有大照射角度的燈組和具有小照射角度的燈組的各自的照射范圍和照射距離的特點，在設置具有不同照射角度的燈組關于攝像頭的位置時，通常將具有大照射角度的燈組設置在距離攝像頭近的位置處，將具有小照射角度的燈組設置在距離攝像頭遠的位置處。這是因為小照射角度的燈組相對于大照射角度的燈組具有更好的聚光性，就使得小照射角度的燈組照射的人臉邊緣區(qū)域的光照要稍強，以彌補人臉邊緣區(qū)域光照強度不夠的缺點。即，在攝像頭11的一側，沿距離攝像頭由近到遠的方向，按照射角度由大到小的方式設置燈組。這樣在進行人臉識別時，可以使得多個燈組所照射的人臉圖像的亮度均勻一致。
[0034]具體地，多個燈組12可以包括多種照射角度，例如兩種。在圖2中，圖示了具有兩種照射角度的燈組:第一照射角度的燈組和第二照射角度的燈組。其中第一照射角度的燈組為大照射角度的燈組121，第二照射角度的燈組為小照射角度的燈組122。根據(jù)具體應用，第一照射角度可以為40-90度角，第二照射角度可以為5-30度角。例如，第一照射角度為54度角，第二照射角度為18度角。如上面指出的，在攝像頭11的一側，按照射角度由大到小的順序沿著距離攝像頭11由近到遠的方向設置多個燈組12。即，大照射角度的燈組121距離攝像頭11近，小照射角度的燈組122距離攝像頭11遠。
[0035]本實用新型提供的人臉識別裝置采用不同照射角度的燈組，可以提供較大的有效人臉識別區(qū)域。這是因為當僅采用一種照射角度的燈組時，由于光的發(fā)散性，人臉邊緣區(qū)域的光照強度要比人臉內(nèi)側區(qū)域的光照強度低，從而使得有效人臉識別區(qū)域較小。而當采用不同照射角度的燈組時，將具有小照射角度的燈組設置在距離攝像頭較遠的位置，由于具有小照射角度的燈組具有更好的聚光性，就使得人臉邊緣區(qū)域的光照要稍強，以彌補人臉邊緣區(qū)域光照強度不夠的缺點，從而使得整個人臉區(qū)域亮度均勻，易于識別。
[0036]圖3示出了人臉識別裝置采用兩種不同照射角度的燈組和采用一種照射角度的燈組時，有效人臉識別區(qū)域的對比圖。參照圖3所示，采用兩種不同照射角度的燈組的有效人臉識別區(qū)域(即虛線包圍的區(qū)域)明顯大于采用一種照射角度的燈組的有效人臉識別區(qū)域(即實線包圍的區(qū)域)。因此，在根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置中，采用具有不同照射角度的多個燈組，可以實現(xiàn)較佳的人臉識別效果。
[0037]此外，根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置包括控制器13，該控制器13通過攝像頭接口 15與用于采集人臉圖像的攝像頭11相連接，以從攝像頭11接收所采集到的人臉圖像。這樣，控制器13可以根據(jù)所接收到的人臉圖像各個區(qū)域的光強，通過控制接口 14來控制相應燈組的發(fā)光亮度，以對所照射圖像的亮度進行補償。其中，人臉圖像的不同區(qū)域對應于不同位置的燈組。當人臉圖像的某個區(qū)域光強較大時，控制器13控制與該區(qū)域相應的燈組降低發(fā)光亮度，反之，當人臉圖像的某個區(qū)域光強較小時，控制器13則控制與該區(qū)域相應的燈組增加發(fā)光亮度。以下舉例說明人臉圖像的不同區(qū)域與燈組的對應關系。
[0038]當多個燈組分別位于攝像頭的左右兩側時，所照射圖像的左部區(qū)域對應于人臉識別裝置左部的燈組，圖像的中部區(qū)域對應于人臉識別裝置中部的燈組，圖像的右部區(qū)域對應于人臉識別裝置右部的燈組。其中，所照射圖像的左部、右部以及人臉識別裝置的左部、右部都是以相同的觀看方向確定的。當多個燈組分別位于攝像頭的上下兩側時，所照射圖像的上部區(qū)域對應于人臉識別裝置上部的燈組，圖像的中部區(qū)域對應于人臉識別裝置中部的燈組，圖像的下部區(qū)域對應于人臉識別裝置下部的燈組。當多個燈組以其他方式相對于攝像頭布置時，圖像的各個區(qū)域所對應的燈組的位置可以根據(jù)上述例子類推。
[0039]圖4是控制器13根據(jù)所照射圖像不同區(qū)域的光強來控制燈組的發(fā)光亮度的詳細示意圖。如圖4所示，燈組所照射的圖像被劃分為區(qū)域10、20、30。區(qū)域10的光強不足，需增大區(qū)域10對應的燈組(如人臉識別裝置左側的燈組)的發(fā)光亮度；區(qū)域20光強合適，不需要調(diào)整區(qū)域20對應的燈組(如人臉識別裝置中間的燈組)的發(fā)光亮度；區(qū)域30的光強過大，需減小區(qū)域30對應的燈組(如人臉識別裝置右側的燈組)的發(fā)光亮度。借助于控制器13對相應燈組的發(fā)光亮度的控制，就可以使整個圖像的各個區(qū)域的亮度更加均勻，進一步提高圖像識別的準確度。
[0040]控制器13對燈組的發(fā)光亮度的控制可以通過控制該燈組上的電量來實現(xiàn)。例如，燈組是由多個燈管線性排布串聯(lián)而成時，控制器13可以通過控制流經(jīng)燈組的電流來控制其發(fā)光亮度。控制器13通過對多個燈組分別進行發(fā)光亮度控制，可以實現(xiàn)相對于不可控燈組更好的人臉識別效果。以下通過附圖具體說明根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置的人臉識別效果。
[0041]圖5a和5b分別示例性地示出了采用根據(jù)本實用新型的可控電流燈組的有效人臉識別距離以及采用現(xiàn)有技術的固定電流燈組的有效人臉識別距離，圖中X軸表示人臉與攝像頭的距離，Y軸表示光強。從圖中可以看到，當均處于人臉識別有效光照范圍內(nèi)時(即圖5a和5b中的S1和S2，S1=S2),采用可控電流燈組的有效人臉識別距離(圖5a中的tj要明顯大于采用固定電流燈組的有效人臉識別距離(圖5b中的t2)。這是因為當人臉遠離攝像頭時，由于光照的發(fā)散性，人臉邊緣的光強就會變?nèi)酢４藭r，可以通過增加外圍燈組的電流來增強人臉邊緣的光強，從而使得在人臉距離攝像頭較遠時也能被有效識別。而采用固定電流燈組時，由于人臉邊緣的光強較弱，因此人臉不能被有效識別。
[0042]圖6a、6b、6c示例性地示出了當人臉距離攝像頭不同距離時，采用根據(jù)本實用新型的可控電流燈組的有效人臉識別區(qū)域(即虛線包圍的區(qū)域)以及采用現(xiàn)有技術的固定電流燈組的有效人臉識別區(qū)域(即實線包圍的區(qū)域)的對比圖。從圖6a中可以看到，當人臉距離攝像頭較近時，例如10cm，采用可控電流燈組以及采用固定電流燈組的有效識別范圍相差不大。從圖6b中可以看到，當人臉距離攝像頭的識別距離增加時，例如達到20cm，采用可控電流燈組的有效識別范圍會稍大于采用固定電流燈組的有效識別范圍。從圖6c中可以看到，當人臉距離攝像頭的識別距離繼續(xù)增加時，例如達到30cm，采用可控電流燈組的有效識別范圍則會明顯大于采用固定電流燈組的有效識別范圍。這是由于當采用可控電流燈組時，通過對外圍燈組發(fā)光亮度的控制，可以有效增加人臉邊緣處的光強，使得人臉能被有效識別。
[0043]圖1所示的人臉識別裝置的結構只是示例性的，而非限制性的。人臉識別裝置可以包括兩種不同照射角度的燈組，也可以包括多于兩種不同照射角度的燈組。多個燈組可以對稱地設置在攝像頭的左右兩側，也可以對稱地設置在攝像頭的上下兩側或者周圍。攝像頭可以是一個，也可以是兩個?？刂破骺梢晕挥谌四樧R別裝置的任何位置上，只要通過控制接口與每個燈組相連接以控制每個燈組的發(fā)光亮度即可。
[0044]需要說明的是，根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置是以用于人臉識別的應用場景進行介紹的，但是該人臉識別裝置并不限于人臉識別的應用。實際上，根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置也可以用于 其它的應用場景，并可以根據(jù)需要對燈組關于攝像頭的位置、燈組的照射角度、組成燈組的燈管的個數(shù)以及類型進行調(diào)整。
[0045]根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置通過采用具有不同照射角度的多個燈組，使得攝像頭所采集的人臉圖像亮度均勻，滿足人臉識別的要求。此外，根據(jù)本實用新型的人臉識別裝置還通過控制器對多個燈組的發(fā)光亮度進行控制，以對攝像頭所采集的人臉圖像進行亮度補償，從而實現(xiàn)更佳的人臉識別效果。
[0046]上面描述的內(nèi)容可以單獨地或者以各種方式組合起來實施，而這些變型方式都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0047]需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0048]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種人臉識別裝置，其特征在于，所述人臉識別裝置包括: 用于采集人臉圖像的攝像頭； 用于為所述攝像頭所采集的人臉圖像提供亮度補償?shù)亩鄠€燈組，所述多個燈組包含具有不同照射角度的燈組，且所述多個燈組中的每個燈組包含線性排布的燈管；以及 控制器，用于通過控制接口分別與所述多個燈組中的每個燈組相連接并控制每個燈組的發(fā)光亮度。
2.如權利要求1所述的人臉識別裝置，其特征在于，所述多個燈組對稱設置在所述攝像頭的兩側。
3.如權利要求2所述的人臉識別裝置，其特征在于，在所述多個燈組中，具有相同照射角度的燈組分別對稱設置在所述攝像頭的兩側。
4.如權利要求2所述的人臉識別裝置，其特征在于，在所述攝像頭的同一側，沿距離所述攝像頭由近到遠的方向，按照射角度由大到小的方式設置燈組。
5.如權利要求1-4任一項所述的人臉識別裝置，其特征在于，所述不同照射角度至少包括第一照射角度和第二照射角度，所述第一照射角度為40-90度角，所述第二照射角度為5-30度角。
6.如權利要求5所述的人臉識別裝置，其特征在于，具有所述第一照射角度的燈組被設置在距離所述攝像頭近的位置，具有所述第二照射角度的燈組被設置在距離所述攝像頭遠的位置。
7.如權利要求5所述的人臉識別裝置，其特征在于，所述第一照射角度為54度角，所述第二照射角度為18度角。
8.如權利要求5所述的人臉識別裝置，其特征在于，所述控制器根據(jù)所述攝像頭采集的人臉圖像的各個區(qū)域的光強控制相應燈組的發(fā)光亮度。
9.如權利要求8所述的人臉識別裝置，其特征在于，所述控制器通過控制所述多個燈組的電流來控制所述多個燈組的發(fā)光亮度。
10.如權利要求5所述的人臉識別裝置，其特征在于，所述多個燈組中的每個燈組包含發(fā)光二極管或紅外發(fā)光二極管。
【文檔編號】G06K9/00GK203659026SQ201320871960
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2013年12月27日
【發(fā)明者】曾建軍 申請人:漢王科技股份有限公司