初步了解人脸识别

2020-06-13 10:12:04 文章出处:佳智宏智能科技

人脸识别现在被应用的非常的广泛,学校,小区,办公楼等等都能看到人脸识别的身影,特别是在很多小区门口,人们只需要对着摄像头刷一下脸,闸机就会自动打开,业主们真正实现“刷脸”进门;在超市购物时,顾客只需对着设备笑笑就能付款,享受“刷脸卡”服务。这几年,随着科技的迅速发展,人脸识别已经逐渐成为了新时期生物识别技术应用的重要领域!今天,就带大家看看这项技术有哪几种主流方案。


目前市场上有三种主流方案,它们分别是3D结构光方案(Structured Light)、ToF 3D方案(Time Of Flight,时差测距技术)和双目立体成像方案(Stereo System)。

1、3D结构光(Structured Light)

3D结构光技术的基本原理是,通过近红外激光器,将具有一定结构特征的光线投射到被拍摄物体上,再由专门的红外摄像头进行采集。这种具备一定结构的光线,会因被摄物体的不同深度区域,而采集不同的图像相位信息,然后通过运算单元将这种结构的变化换算成深度信息,以此来获得三维结构。简单来说就是,通过光学手段获取被拍摄物体的三维结构,再将获取到的信息进行更深入的应用。

结构光这种方案在未来的优势还是很有前景的,可拓展空间更加广阔,比如5G通信、AR以及其他与3D建模等相关的领域都可以发挥它独有的关键作用。不过 3D 结构光也有它的局限,相比传统的摄像头,3D 结构光可以工作的距离要短一些,最长距离一般在 1 米左右,部分设备在60cm远距离也能控制在±1mm范围,当然这个距离对人脸解锁是绰绰有余的。


2、ToF(Time Of Flight)

ToF是3D深度摄像头的其中一种方案,是结构光的同门师弟。TOF是Time of flight的简写,直译为飞行时间的意思。所谓飞行时间法3D成像,是通过给目标连续发送光脉冲,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。这种技术跟3D激光传感器原理基本类似,只不过3D激光传感器是逐点扫描,而TOF相机则是同时得到整幅图像的深度信息。TOF相机与普通机器视觉成像过程也有类似之处,都是由光源、光学部件、传感器、控制电路以及处理电路等几部单元组成。与同属于非侵入式三维探测、适用领域非常类似的双目测量系统相比,TOF相机具有根本不同3D成像机理。双目立体测量通过左右立体像对匹配后,再经过三角测量法来进行立体探测,而TOF相机是通过入、反射光探测来获取的目标距离获取。


3、双目立体成像方案(Stereo System)

双目立体成像(Stereo System)是利用双摄像头拍摄物体,再通过三角形原理计算物体距离。双目方案的原理最简单应该是比较早的一种人脸识别方案,方案成本最低。所有采集的深度信息都依靠摄像头所采集的图像来通过软件算法得出,精度要求取决于捕捉分辨率。同时由于这种方案需要依靠算法分析图像得到深度信息,计算负荷最大、算法复杂性最高、实现难度大,识别的速度较慢。另外它也会受到光线的影响,尤其是昏暗环境下。

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