本实用新型涉及人脸识别设备技术领域，具体为一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端。
背景技术：
人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行识别的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。
随着技术的发展，现代智能化身份认证已经得到广泛应用，为了提高识别方式的安全高效便利性，人脸识别技术的应用也越来越普及，应用场景包括人脸识别锁、人脸识别考勤系统、手机app的人脸识别登陆等。人脸识别的最大特点是更具安全、保密和方便性。并且人脸识别独具的活性判别能力，保证了他人无法以非活性的照片、木偶、蜡像乃至人头欺骗识别系统，无法仿冒。此外，与其他生物识别技术相比，人脸识别属于一种自动识别技术，识别速度快，用户体验好。
但传统的人脸识别设备采用的识别方法是基于2d人脸识别，而采用2d人脸识别方法的人脸识别设备在使用时普遍存在识别速度慢、精度低、误判率高的缺陷，智能识别效果不佳。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，解决了但传统的人脸识别设备采用的识别方法是基于2d人脸识别，而采用2d人脸识别方法的人脸识别设备在使用时普遍存在识别速度慢、精度低、误判率高的缺陷，智能识别效果不佳的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，包括：
ir摄像头，所述ir摄像头用于摄取动态目标的红外人脸图像。
rgb摄像头，所述rgb摄像头用于摄取动态目标人脸的彩色图像。
3d人脸模型生成单元，所述3d人脸模型生成单元用于接收ir摄像头和rgb摄像头摄取的人脸图像数据，对接收到的人脸图像数据进行反复特征分析和模型塑造，并生成3d人脸模型图像。
人脸识别单元，所述人脸识别单元用于接收由3d人脸模型生成单元生成的3d人脸模型图像，对接收到的3d人脸模型图像与预设的3d人脸图像进行比对、分析，并将分析结果进行显示，所述人脸识别单元具体包括如下：
整体特征提取模块，所述整体特征提取模块与3d模型塑造模块连接，所述整体特征提取模块用于对接收到的3d人脸图像模型进行整体特征提取。
局部特征提取模块，所述局部特征提取模块与3d模型塑造模块连接，所述局部特征提取模块用于对接收到的3d人脸图像模型进行局部特征提取。
人脸库，所述人脸库用于预存标准的3d人脸图像及与该3d人脸图像相应的人脸特征。
处理芯片，所述处理芯片为基于3d摄像头的动态人脸识别处理器，所述处理芯片分别与整体特征提取模块、局部特征提取模块和人脸库连接，所述处理芯片用于提取人脸库内标准的3d人脸图像及特征信息，并与接收到的整体特征和局部特征信息进行比对，输出比对结果。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述3d人脸模型生成单元是由特征分析模块、3d模型塑造模块和特征复合模块组成，所述特征分析模块分别与ir摄像头和rgb摄像头连接，所述特征分析模块用于对接收到的人脸图像数据进行特征点分析和提取，所述3d模型塑造模块与特征分析模块连接，所述3d模型塑造模块用于对经特征分析模块分析得到的特征点提取数据进行3d人脸图像塑造，并生成3d人脸图像模型，所述特征复合模块分别连接特征分析模块和3d模型塑造模块，所述特征复合模块用于接收由3d模型塑造模块生成的3d人脸图像模型并输送至特征分析模块，由特征分析模块对接收的3d人脸图像模型与原人脸图像进行复合特征提取，再交由3d模型塑造模块进行人脸模型矫正。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述3d人脸模型生成单元中由3d模型塑造模块输出的3d人脸图像模型为至少经过两次复合及矫正后的图像。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述人脸识别单元还包括与处理芯片连接的动作指令生成模块，所述动作指令生成模块用于随机生成动作指令进行活体检测。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述人脸识别单元还包括与处理芯片连接的显示模块，所述显示模块用于显示处理芯片输出的比对结果。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述人脸识别单元还包括与处理芯片连接的无线通信模块，所述无线通信模块用于基于3d摄像头的动态人脸识别终端的远程控制。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述无线通信模块采用3g、gprs、wifi、蓝牙、zigbee传输模块中的一种。
(三)有益效果
与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，具备以下有益效果：
1、该基于3d摄像头的动态人脸识别终端，采用3d动态人脸识别技术，能够在复杂的背景当中实现动态人脸的识别与检测，终端设备集ir摄像、rgb摄像、特征点提取、3d人脸建模、整体及局部特征再提取、人脸比对识别于一体，满足快捷、高精度、高识别率的人脸识别需求。
2、该基于3d摄像头的动态人脸识别终端，通过动作指令生成模块进行活体检测，能够防止恶意者伪造和窃取他人的生物特征用于身份认证，判断提交的生物特征是否来自有生命的个体，提高了设备使用安全性和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的系统原理图；
图2为本实用新型中3d人脸模型生成单元的系统原理图；
图3为本实用新型中人脸识别单元的系统原理图。
图中：100、ir摄像头；200、rgb摄像头；300、3d人脸模型生成单元；301、特征分析模块；302、3d模型塑造模块；303、特征复合模块；400、人脸识别单元；401、整体特征提取模块；402、局部特征提取模块；403、人脸库；404、处理芯片；405、动作指令生成模块；406、显示模块；407、无线通信模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
请参阅图1-3，本实用新型提供以下技术方案：一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，包括：
ir摄像头100，ir摄像头100用于摄取动态目标的红外人脸图像。
rgb摄像头200，rgb摄像头200用于摄取动态目标人脸的彩色图像。
3d人脸模型生成单元300，3d人脸模型生成单元300用于接收ir摄像头100和rgb摄像头200摄取的人脸图像数据，对接收到的人脸图像数据进行反复特征分析和模型塑造，并生成3d人脸模型图像。
人脸识别单元400，人脸识别单元400用于接收由3d人脸模型生成单元300生成的3d人脸模型图像，对接收到的3d人脸模型图像与预设的3d人脸图像进行比对、分析，并将分析结果进行显示，人脸识别单元400具体包括如下：
整体特征提取模块401，整体特征提取模块401与3d模型塑造模块302连接，整体特征提取模块401用于对接收到的3d人脸图像模型进行整体特征提取。
局部特征提取模块402，局部特征提取模块402与3d模型塑造模块302连接，局部特征提取模块402用于对接收到的3d人脸图像模型进行局部特征提取。
人脸库403，人脸库403用于预存标准的3d人脸图像及与该3d人脸图像相应的人脸特征。
处理芯片404，处理芯片404为基于3d摄像头的动态人脸识别处理器，处理芯片404分别与整体特征提取模块401、局部特征提取模块402和人脸库403连接，处理芯片404用于提取人脸库403内标准的3d人脸图像及特征信息，并与接收到的整体特征和局部特征信息进行比对，输出比对结果。
本实施方案中，特征分析模块301及是采用deepid网特征提取和softmax分类的综合提取方式，提取人脸中136个关键点，达到高精度，高识别率的效果；3d模型塑造模块302是根据输入的人脸图像，自动定位出面部关键特征点，如眼睛、鼻尖、嘴角点、眉毛以及人脸各部件轮廓点等。
具体的，3d人脸模型生成单元300是由特征分析模块301、3d模型塑造模块302和特征复合模块303组成，特征分析模块301分别与ir摄像头100和rgb摄像头200连接，特征分析模块301用于对接收到的人脸图像数据进行特征点分析和提取，3d模型塑造模块302与特征分析模块301连接，3d模型塑造模块302用于对经特征分析模块301分析得到的特征点提取数据进行3d人脸图像塑造，并生成3d人脸图像模型，特征复合模块303分别连接特征分析模块301和3d模型塑造模块302，特征复合模块303用于接收由3d模型塑造模块302生成的3d人脸图像模型并输送至特征分析模块301，由特征分析模块301对接收的3d人脸图像模型与原人脸图像进行复合特征提取，再交由3d模型塑造模块302进行人脸模型矫正。
具体的，3d人脸模型生成单元300中由3d模型塑造模块302输出的3d人脸图像模型为至少经过两次复合及矫正后的图像。
本实施例中，采用多次复合、矫正的方式能够提高最后输出的3d人脸图像模型精度更高，具备高识别率。
具体的，人脸识别单元400还包括与处理芯片404连接的动作指令生成模块405，动作指令生成模块405用于随机生成动作指令进行活体检测。
本实施例中，动作指令生成模块405的设置是用于进行活体检测，防止恶意者伪造和窃取他人的生物特征用于身份认证，即判断提交的生物特征是否来自有生命的个体。
具体的，人脸识别单元400还包括与处理芯片404连接的显示模块406，显示模块406用于显示处理芯片404输出的比对结果。
具体的，人脸识别单元400还包括与处理芯片404连接的无线通信模块407，无线通信模块407用于基于3d摄像头的动态人脸识别终端的远程控制。
本实施例中，处理芯片404可通过无线通信模块407远程输出比对结果，便于进行远程控制。
具体的，无线通信模块407采用3g、gprs、wifi、蓝牙、zigbee传输模块中的一种。
本实用新型的工作原理及使用流程：使用时，首先通过ir摄像头100和rgb摄像头200分别摄取动态目标的红外人脸图像和彩色图像，并将摄取到的图像信息输送至3d人脸模型生成单元300中的特征分析模块301，由特征分析模块301对人脸图像进行特征点分析和提取，特征点提取后输送至3d模型塑造模块302，由3d模型塑造模块302根据接收到的各人脸特征点进行3d人脸模型塑造，生成的3d人脸模型在特征复合模块303的作用下多次循环输送至特征分析模块301中进行复合分析，由3d人脸图像模型根据复合分析结果对该3d人脸模型进行矫正，最终向人脸识别单元400输出高精度、高识别率的3d人脸图像模型数据，通过整体特征提取模块401和局部特征提取模块402分别对取3d人脸图像模型的整体特征和局部特征进行提取，并输送至处理芯片404，然后处理芯片404提取人脸库403内标准的3d人脸图像及特征信息，与接收到的整体特征和局部特征信息进行分析、比对，比对结果通过显示模块406进行显示，同时可通过无线通信模块407与远程监控设备进行互通，便于进行远程监管；需要注意的是，在需要进行身份认证时，利用ir摄像头100和rgb摄像头200摄取动态人脸图像信息之前，待身份认证人员需要根据动作指令生成模块405随机生成的动作指令完成相应动作，防止恶意者伪造和窃取他人的生物特征用于身份认证，即判断提交的生物特征是否来自有生命的个体。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，其特征在于：包括：
ir摄像头(100)，所述ir摄像头(100)用于摄取动态目标的红外人脸图像；
rgb摄像头(200)，所述rgb摄像头(200)用于摄取动态目标人脸的彩色图像；
3d人脸模型生成单元(300)，所述3d人脸模型生成单元(300)用于接收ir摄像头(100)和rgb摄像头(200)摄取的人脸图像数据，对接收到的人脸图像数据进行反复特征分析和模型塑造，并生成3d人脸模型图像；
人脸识别单元(400)，所述人脸识别单元(400)用于接收由3d人脸模型生成单元(300)生成的3d人脸模型图像，对接收到的3d人脸模型图像与预设的3d人脸图像进行比对、分析，并将分析结果进行显示，所述人脸识别单元(400)具体包括如下：
整体特征提取模块(401)，所述整体特征提取模块(401)与3d模型塑造模块(302)连接，所述整体特征提取模块(401)用于对接收到的3d人脸图像模型进行整体特征提取；
局部特征提取模块(402)，所述局部特征提取模块(402)与3d模型塑造模块(302)连接，所述局部特征提取模块(402)用于对接收到的3d人脸图像模型进行局部特征提取；
人脸库(403)，所述人脸库(403)用于预存标准的3d人脸图像及与该3d人脸图像相应的人脸特征；
处理芯片(404)，所述处理芯片(404)为基于3d摄像头的动态人脸识别处理器，所述处理芯片(404)分别与整体特征提取模块(401)、局部特征提取模块(402)和人脸库(403)连接，所述处理芯片(404)用于提取人脸库(403)内标准的3d人脸图像及特征信息，并与接收到的整体特征和局部特征信息进行比对，输出比对结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，其特征在于：所述3d人脸模型生成单元(300)是由特征分析模块(301)、3d模型塑造模块(302)和特征复合模块(303)组成，所述特征分析模块(301)分别与ir摄像头(100)和rgb摄像头(200)连接，所述特征分析模块(301)用于对接收到的人脸图像数据进行特征点分析和提取，所述3d模型塑造模块(302)与特征分析模块(301)连接，所述3d模型塑造模块(302)用于对经特征分析模块(301)分析得到的特征点提取数据进行3d人脸图像塑造，并生成3d人脸图像模型，所述特征复合模块(303)分别连接特征分析模块(301)和3d模型塑造模块(302)，所述特征复合模块(303)用于接收由3d模型塑造模块(302)生成的3d人脸图像模型并输送至特征分析模块(301)，由特征分析模块(301)对接收的3d人脸图像模型与原人脸图像进行复合特征提取，再交由3d模型塑造模块(302)进行人脸模型矫正。
3.根据权利要求2所述的一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，其特征在于：所述3d人脸模型生成单元(300)中由3d模型塑造模块(302)输出的3d人脸图像模型为至少经过两次复合及矫正后的图像。
4.根据权利要求1所述的一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，其特征在于：所述人脸识别单元(400)还包括与处理芯片(404)连接的动作指令生成模块(405)，所述动作指令生成模块(405)用于随机生成动作指令进行活体检测。
5.根据权利要求1所述的一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，其特征在于：所述人脸识别单元(400)还包括与处理芯片(404)连接的显示模块(406)，所述显示模块(406)用于显示处理芯片(404)输出的比对结果。
6.根据权利要求1所述的一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，其特征在于：所述人脸识别单元(400)还包括与处理芯片(404)连接的无线通信模块(407)，所述无线通信模块(407)用于基于3d摄像头的动态人脸识别终端的远程控制。
7.根据权利要求6所述的一种基于3d摄像头的动态人脸识别终端，其特征在于：所述无线通信模块(407)采用3g、gprs、wifi、蓝牙、zigbee传输模块中的一种。
技术总结