專利名稱：攝像裝置及其身份識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像裝置及其身份識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
雷射掃描定位(LIDAR，Light Detection And Ranging)系統(tǒng)使用雷射光對(duì)待測(cè)物 體進(jìn)行高密度的掃描量測(cè)，根據(jù)光線的反射特性，當(dāng)雷射光碰到待測(cè)物體后會(huì)被反射回雷 射掃描定位系統(tǒng)，因此可由反射脈沖所獲取的數(shù)據(jù)來(lái)反映待測(cè)物體的三維立體信息。在公寓管理或安全監(jiān)控領(lǐng)域中，傳統(tǒng)攝像機(jī)未結(jié)合雷射掃描定位系統(tǒng)，其在對(duì)一 待測(cè)人員進(jìn)行身份偵測(cè)識(shí)別時(shí)，只能針對(duì)所拍攝的待測(cè)人員臉部的二維平面照片進(jìn)行偵測(cè) 識(shí)別，因此，當(dāng)拍攝場(chǎng)景的光線發(fā)生變化，會(huì)對(duì)識(shí)別結(jié)果造成較大的影響，且在大部分情況 下，攝像機(jī)無(wú)法判斷其當(dāng)前所獲得的待測(cè)人員的臉部特征是來(lái)源于真人還是照片，因此存 在安全隱患

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種結(jié)合雷射掃描定位系統(tǒng)對(duì)待測(cè)人員進(jìn)行身份識(shí)別 的攝像裝置及其身份識(shí)別方法。一種攝像裝置，包括一攝像單元，用于對(duì)一待測(cè)區(qū)域進(jìn)行攝像；—人臉偵測(cè)單元，用于對(duì)所述攝像單元所獲取的圖像進(jìn)行偵測(cè)，以得到一待測(cè)人 臉，并記錄該待測(cè)人臉在圖像中所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍；一雷射掃描定位系統(tǒng)，用于根據(jù)所述人臉偵測(cè)單元記錄的待測(cè)人臉在圖像中所對(duì) 應(yīng)的坐標(biāo)值范圍對(duì)待測(cè)區(qū)域中出現(xiàn)的待測(cè)人臉進(jìn)行掃描，以獲取待測(cè)區(qū)域中的待測(cè)人臉的
三維立體信息；一存儲(chǔ)單元，其內(nèi)部存儲(chǔ)有一特定人員在待測(cè)區(qū)域中的人臉的三維立體信息；以 及一微處理器，用于將待測(cè)人臉的三維立體信息與所述特定人員的人臉的三維立體 信息作比對(duì)，以根據(jù)比對(duì)結(jié)果輸出一識(shí)別信號(hào)。一種應(yīng)用于一攝像裝置的身份識(shí)別方法，所述攝像裝置包括一攝像單元，所述身 份識(shí)別方法包括以下步驟通過(guò)所述攝像單元對(duì)一待測(cè)區(qū)域進(jìn)行攝像；通過(guò)一人臉偵測(cè)單元對(duì)所述攝像單元所獲取的圖像進(jìn)行人臉偵測(cè)，并判斷圖像中 是否存在待測(cè)人臉；當(dāng)所述人臉偵測(cè)單元偵測(cè)到圖像中出現(xiàn)待測(cè)人臉時(shí)，所述人臉偵測(cè)單元記錄該待 測(cè)人臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍，并將該坐標(biāo)值范圍傳送給雷射掃描定位系統(tǒng)；所述雷射掃描定位系統(tǒng)根據(jù)該待測(cè)人臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍對(duì)待測(cè)區(qū)域的待 測(cè)人臉進(jìn)行掃描，以獲取待測(cè)人臉的三維立體信息，并將待測(cè)人臉的三維立體信息傳送給一微處理器；所述微處理器將待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于一存儲(chǔ)單元中的一特定人員 的人臉的三維立體信息進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果對(duì)應(yīng)輸出一識(shí)別信號(hào)。本發(fā)明攝像裝置通過(guò)人臉偵測(cè)單元對(duì)攝像單元獲取的圖像進(jìn)行人臉偵測(cè)，并將偵 測(cè)到的一待測(cè)人員的待測(cè)人臉在圖像中所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍傳送給雷射掃描定位系統(tǒng)，所 述雷射掃描定位系統(tǒng)根據(jù)該坐標(biāo)值范圍發(fā)射對(duì)應(yīng)的雷射光對(duì)待測(cè)人臉進(jìn)行掃描，且無(wú)需對(duì) 整個(gè)待測(cè)區(qū)域進(jìn)行掃描，從而獲取待測(cè)人臉的三維立體信息，并將該待測(cè)人臉的三維立體 信息與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的特定人員的人臉三維立體信息作比對(duì)，以確定該待測(cè)人員是否 為該特定人員。


圖1是本發(fā)明攝像裝置的較佳實(shí)施方式的方框圖。圖2A和圖2B是應(yīng)用于本發(fā)明攝像裝置的身份識(shí)別方法的較佳實(shí)施方式的流程 圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明攝像裝置100的較佳實(shí)施方式包括一攝像單元10、一人臉偵測(cè) 單元20、一雷射掃描定位系統(tǒng)30、一微處理器40及一存儲(chǔ)單元50。所述攝像單元10可包括一鏡頭(圖未示)及一電荷耦合器件(Charge Coupled Device, CCD)(圖未示)。所述人臉偵測(cè)單元20可為現(xiàn)有的人臉識(shí)別系統(tǒng)，其通過(guò)計(jì)算圖像的特征值來(lái)獲 取圖像中的人臉部分，所述特征值可為像素值。所述雷射掃描定位系統(tǒng)30發(fā)射雷射光時(shí)，雷射光碰上物體后反射回雷射掃描定 位系統(tǒng)30。因此，通過(guò)計(jì)算雷射光的發(fā)送脈沖和反射脈沖的時(shí)間差以及雷射光速來(lái)計(jì)算攝 像裝置100與物體之間的距離，可獲取該物體的三維立體信息。其中，物體的三維立體信息 是指物體的每一點(diǎn)與攝像裝置100之間的三維坐標(biāo)值。本發(fā)明攝像裝置100的較佳實(shí)施方式工作過(guò)程具體描述如下所述攝像單元10先 對(duì)一待測(cè)區(qū)域中的一特定人員進(jìn)行攝像，所述人臉偵測(cè)單元20對(duì)所獲取的特定人員的圖 像進(jìn)行偵測(cè)，以獲取圖像中特定人員的人臉部分，并記錄該人臉部分在圖象中所對(duì)應(yīng)的坐 標(biāo)值范圍，以及將該人臉部分所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍傳送給所述雷射掃描定位系統(tǒng)30。其中， 所述人臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍即為人臉的每一點(diǎn)在圖像中的坐標(biāo)值的集合，其一般可通 過(guò)一方形區(qū)域來(lái)標(biāo)示，而確定該方形區(qū)域的左上角的坐標(biāo)和右下角的坐標(biāo)便可確定該方形 區(qū)域，因此，在其他實(shí)施例中，人臉在圖像中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍也可通過(guò)該方形區(qū)域的左上 角的坐標(biāo)和右下角的坐標(biāo)來(lái)確定。所述雷射掃描定位系統(tǒng)30根據(jù)該坐標(biāo)值范圍發(fā)送雷射光對(duì)待測(cè)區(qū)域中該特定人 員的人臉進(jìn)行掃描，以獲取該特定人員的人臉的三維立體信息，并將該特定人員的人臉的 三維立體信息傳送給微處理器40。所述微處理器40將該特定人員的人臉的三維立體信息 作為一樣本信息存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元50中。
之后，當(dāng)需要驗(yàn)證時(shí)，所述攝像單元10繼續(xù)對(duì)待測(cè)區(qū)域進(jìn)行攝像。所述人臉偵測(cè) 單元20繼續(xù)對(duì)攝像單元10所獲取的待測(cè)區(qū)域的圖像進(jìn)行人臉偵測(cè)。當(dāng)所述人臉偵測(cè)單元 20偵測(cè)到圖像中存在一待測(cè)人員的待測(cè)人臉時(shí)，所述人臉偵測(cè)單元20記錄該待測(cè)人臉在 圖像中的坐標(biāo)值范圍，并將該坐標(biāo)值范圍傳送給雷射掃描定位系統(tǒng)30。所述雷射掃描定位 系統(tǒng)30根據(jù)該待測(cè)人臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍發(fā)送雷射光對(duì)待測(cè)區(qū)域的待測(cè)人臉進(jìn)行掃 描，以獲取該待測(cè)人臉的三維立體信息，并將待測(cè)人臉的三維立體信息傳送給微處理器40。 所述微處理器40將該待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元50中的特定人員的 人臉的三維立體信息進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)判斷所述待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單 元50中的特定人員的人臉的三維立體信息不一致或誤差超過(guò)一設(shè)定范圍時(shí)，所述微處理 器40對(duì)外輸出一識(shí)別信號(hào)，以進(jìn)行后續(xù)處理。比如將該識(shí)別信號(hào)傳送給一報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào) 警，以提示該待測(cè)人員不是特定人員。當(dāng)判斷所述待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述 存儲(chǔ)單元50中的特定人員的人臉的三維立體信息一致或誤差不超過(guò)一設(shè)定范圍時(shí)，所述 微處理器40輸出另一識(shí)別信號(hào)，比如將該識(shí)別信號(hào)輸出給一電子門鎖使得該電子門鎖自 動(dòng)開鎖。請(qǐng)繼續(xù)參考圖2A和圖2B，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于所述攝像裝置100的身份識(shí)別 方法，包括以下步驟步驟Sl 所述攝像單元10對(duì)待測(cè)區(qū)域中的特定人員進(jìn)行攝像。步驟S2 所述人臉偵測(cè)單元20對(duì)所獲取的特定人員的圖像進(jìn)行偵測(cè)，以獲取圖像 中特定人員的人臉部分，并記錄該人臉部分在圖象中所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍，以及將該特定 人員的人臉?biāo)鶎?duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍傳送給所述雷射掃描定位系統(tǒng)30。步驟S3 所述雷射掃描定位系統(tǒng)30根據(jù)該坐標(biāo)值范圍對(duì)待測(cè)區(qū)域中的特定人員 的人臉進(jìn)行掃描，以獲取該特定人員的人臉的三維立體信息，并將該特定人員的人臉的三 維立體信息傳送給所述微處理器40。步驟S4 所述微處理器40將該特定人員的人臉的三維立體信息作為一樣本信息 存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元50。步驟S5 所述攝像單元10繼續(xù)對(duì)待測(cè)區(qū)域進(jìn)行攝像。步驟S6 所述人臉偵測(cè)單元20繼續(xù)對(duì)所述攝像單元10所獲取的圖像進(jìn)行人臉偵 測(cè)。步驟S7 所述人臉偵測(cè)單元20判斷圖像中是否存在待測(cè)人員的待測(cè)人臉，若不存 在待測(cè)人臉，則返回S5 ；若存在待測(cè)人臉，則執(zhí)行步驟S8。步驟S8 所述人臉偵測(cè)單元20記錄該待測(cè)人臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍，并將該坐 標(biāo)值范圍傳送給所述雷射掃描定位系統(tǒng)30。步驟S9 所述雷射掃描定位系統(tǒng)30根據(jù)該待測(cè)人臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍發(fā)射 雷射光對(duì)待測(cè)區(qū)域中的待測(cè)人臉進(jìn)行掃描，以獲取該待測(cè)人臉的三維立體信息，并將該待 測(cè)人臉的三維立體信息傳送給所述微處理器40。步驟SlO 所述微處理器40將該待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元 50中的特定人員的人臉三維立體信息進(jìn)行比對(duì)。步驟Sll 判斷所述待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元50中特定人 員的人臉三維立體信息是否一致或誤差是否超過(guò)一設(shè)定范圍；若所述待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元50中特定人員的人臉三維立體信息不一致或誤差超過(guò)一設(shè)定 范圍，則執(zhí)行步驟S12 ；若所述待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元50中特定 人員的人臉三維立體信息一致或誤差不超過(guò)一設(shè)定范圍，則執(zhí)行步驟S13。步驟S12 所述微處理器40輸出一第一識(shí)別信號(hào)，以提示該待測(cè)人員不為特定人員。步驟S13 所述微處理器40輸出一第二識(shí)別信號(hào)，以提示該待測(cè)人員即為特定人員。本發(fā)明攝像裝置10通過(guò)人臉偵測(cè)單元20對(duì)所述攝像單元10獲取的圖像進(jìn)行人 臉偵測(cè)，并將待測(cè)人員的待測(cè)人臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍傳送給所述雷射掃描定位系統(tǒng) 30，所述雷射掃描定位系統(tǒng)30根據(jù)該坐標(biāo)值范圍對(duì)待測(cè)區(qū)域中的待測(cè)人臉進(jìn)行掃描，且無(wú) 需對(duì)整個(gè)待測(cè)區(qū)域進(jìn)行掃描，從而獲取該待測(cè)人臉的三維立體信息，并將該待測(cè)人臉的三 維立體信息與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元50中的特定人員的人臉三維立體信息作比對(duì)，以確定該待 測(cè)人員是否為特定人員。。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，包括一攝像單元，用于對(duì)一待測(cè)區(qū)域進(jìn)行攝像；一人臉偵測(cè)單元，用于對(duì)所述攝像單元所獲取的圖像進(jìn)行偵測(cè)，以得到一待測(cè)人臉，并 記錄該待測(cè)人臉在圖像中所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍；一雷射掃描定位系統(tǒng)，用于根據(jù)所述人臉偵測(cè)單元記錄的待測(cè)人臉在圖像中所對(duì)應(yīng)的 坐標(biāo)值范圍對(duì)待測(cè)區(qū)域中出現(xiàn)的待測(cè)人臉進(jìn)行掃描，以獲取待測(cè)區(qū)域中的待測(cè)人臉的三維 立體信息；一存儲(chǔ)單元，其內(nèi)部存儲(chǔ)有一特定人員在待測(cè)區(qū)域中的人臉的三維立體信息；以及一微處理器，用于將待測(cè)人臉的三維立體信息與所述特定人員的人臉的三維立體信息 作比對(duì)，以根據(jù)比對(duì)結(jié)果輸出一識(shí)別信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于所述人臉的三維立體信息是指人臉的 每一點(diǎn)在待測(cè)區(qū)域中的三維坐標(biāo)值。
3.如權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其特征在于所述雷射掃描定位系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算雷射 光的發(fā)送脈沖和反射脈沖的時(shí)間差以及雷射光速來(lái)計(jì)算攝像裝置與待測(cè)區(qū)域中人臉的每 一點(diǎn)之間的距離，從而獲取人臉的三維立體信息。
4.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于當(dāng)所述微處理器判斷待測(cè)人員的的人 臉三維立體信息與所述特定人員的人臉三維立體信息一致或不超過(guò)一設(shè)定范圍時(shí)，所述微 處理器輸出所述識(shí)別信號(hào)以表明所述待測(cè)人員為所述特定人員。
5.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于當(dāng)所述微處理器判斷待測(cè)人員的的人 臉三維立體信息與所述特定人員的人臉三維立體信息不一致或超過(guò)一設(shè)定范圍時(shí)，所述微 處理器輸出所述識(shí)別信號(hào)以表明所述待測(cè)人員不為所述特定人員。
6.一種應(yīng)用于一攝像裝置的身份識(shí)別方法，所述攝像裝置包括一攝像單元，所述身份 識(shí)別方法包括以下步驟通過(guò)所述攝像單元對(duì)一待測(cè)區(qū)域進(jìn)行攝像；通過(guò)一人臉偵測(cè)單元對(duì)所述攝像單元所獲取的圖像進(jìn)行人臉偵測(cè)，并判斷圖像中是否 存在待測(cè)人臉；當(dāng)所述人臉偵測(cè)單元偵測(cè)到圖像中出現(xiàn)待測(cè)人臉時(shí)，所述人臉偵測(cè)單元記錄該待測(cè)人 臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍，并將該坐標(biāo)值范圍傳送給雷射掃描定位系統(tǒng)；所述雷射掃描定位系統(tǒng)根據(jù)該待測(cè)人臉在圖像中的坐標(biāo)值范圍對(duì)待測(cè)區(qū)域的待測(cè)人 臉進(jìn)行掃描，以獲取待測(cè)人臉的三維立體信息，并將待測(cè)人臉的三維立體信息傳送給一微 處理器；所述微處理器將待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于一存儲(chǔ)單元中的一特定人員的人 臉的三維立體信息進(jìn)行比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果對(duì)應(yīng)輸出一識(shí)別信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的身份識(shí)別方法，還包括以下步驟當(dāng)所述微處理器判斷所述待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元中的特定 人員的人臉的三維立體信息不一致或誤差超過(guò)一設(shè)定范圍時(shí)，所述微處理器輸出一第一識(shí) 別信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的身份識(shí)別方法，還包括以下步驟當(dāng)所述微處理器判斷所述待測(cè)人臉的三維立體信息與存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元中的特定人員的人臉的三維立體信息一致或誤差不超過(guò)所述設(shè)定范圍時(shí)，所述微處理器輸出一第二 識(shí)別信號(hào)。
9.如權(quán)利要求6所述的身份識(shí)別方法，其特征在于所述人臉的三維立體信息是指人 臉的每一點(diǎn)在待測(cè)區(qū)域中的三維坐標(biāo)值，所述雷射掃描定位系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算雷射光的發(fā)送脈 沖和反射脈沖的時(shí)間差以及雷射光速來(lái)計(jì)算攝像裝置與人臉每一點(diǎn)之間的距離，從而獲取 人臉的三維立體信息。
10.如權(quán)利要求6所述的身份識(shí)別方法，其特征在于所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的特定人員 的人臉的三維立體信息通過(guò)以下步驟獲得通過(guò)所述攝像單元對(duì)所述特定人員進(jìn)行攝像；通過(guò)所述人臉偵測(cè)單元對(duì)所述攝像單元所獲取的圖像進(jìn)行偵測(cè)，以獲取圖像中特定人 員的人臉部分，并記錄該人臉在圖象中所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范通過(guò)所述雷射掃描定位系統(tǒng)根據(jù) 所述人臉偵測(cè)單元所偵測(cè)的特定人員的人臉在圖像中所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍對(duì)待測(cè)區(qū)域中 特定人員的人臉進(jìn)行掃描，以獲取特定人員的人臉的三維立體信息，并將該特定人員的人 臉的三維立體信息傳送給所述微處理器；以及所述微處理器將該特定人員的人臉的三維立體信息存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元中。
全文摘要
一種攝像裝置，包括一攝像單元、一人臉偵測(cè)單元、一雷射掃描定位系統(tǒng)、一存儲(chǔ)單元以及一微處理器。所述攝像單元用于對(duì)一待測(cè)區(qū)域進(jìn)行攝像。所述人臉偵測(cè)單元用于對(duì)所述攝像單元獲取的圖像進(jìn)行人臉偵測(cè)，并記錄人臉在圖像中所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍。所述雷射掃描定位系統(tǒng)用于根據(jù)人臉在圖像中所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值范圍對(duì)待測(cè)區(qū)域的人臉進(jìn)行掃描，以獲取待測(cè)區(qū)域中人臉的三維立體信息。所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)一特定人員的人臉三維立體信息。所述微處理器用于將待測(cè)區(qū)域中出現(xiàn)的待測(cè)人員的人臉三維立體信息與特定人員的人臉三維立體信息作比對(duì)，并根據(jù)比對(duì)結(jié)果輸出一識(shí)別信號(hào)。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于所述攝像裝置的身份識(shí)別方法。
文檔編號(hào)G06K9/20GK102006402SQ200910306310
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者李后賢, 李章榮, 羅治平 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司