电子信息技术

本实用新型公开了一种基于红外结构光的三维人脸重建装置，包括投影模块：用于对外部分别发射不同角度投射范围的红外结构光；图像采集模块：用于采集人脸图像信息；图像处理模块：用于处理图像采集模块采集的人脸图像信息；控制模块：用于控制投影模块发射红外结构光的角度；测距传感模块：用于测量用户和投影模块的距离；使用时，测距传感模块将测得的距离信息反馈至控制模块，控制模块根据距离信息控制投影模块适配相应的投射角度发射红外结构光，图像采集模块采取此时的人脸图像信息后，图像处理模块对人脸图像信息进行处理且生成三维点云数据。本实用新型公开了一种基于红外结构光的三维人脸重建系统。

技术亮点

本实用新型提供一种基于红外结构光的三维人脸重建装置及系统。为了解决上述技术问题，本使用新型提供一技术方案如下：一种基于红外结构光的三维人脸重建装置，其特征在于，包括投影模块：用于对外部分别发射不同角度投射范围的红外结构光；图像采集模块：用于采集人脸图像信息；图像处理模块：用于处理所述图像采集模块采集的人脸图像信息；控制模块：用于控制所述投影模块发射红外结构光的角度；测距传感模块：用于测量用户和所述投影模块的距离；使用时，所述测距传感模块将测得的距离信息反馈至控制模块，所述控制模块根据所述距离信息控制所述投影模块适配相应的投射角度发射所述红外结构光，所述图像采集模块采取此时的人脸图像信息后，所述图像处理模块对所述人脸图像信息进行处理且生成三维点云数据。

首先，基于红外结构光的三维人脸重建装置和系统可以广泛应用于安防领域。传统的人脸识别技术主要依靠图像或视频进行识别，容易受到光线、姿态、表情等因素的影响，导致识别准确度不高。而基于红外结构光的三维人脸重建装置和系统可以在夜间或低光环境下进行识别，并且能够有效克服姿态和表情的影响，从而提高安防系统的可靠性和安全性。

其次，这项技术还可以应用于金融领域。传统的银行业务需要用户进行身份验证，通常采用密码、身份证等方式进行验证。而基于红外结构光的三维人脸重建装置和系统可以更加安全、高效地进行身份验证，减少用户的等待时间，提高业务办理效率。此外，基于红外结构光的三维人脸重建装置和系统还可以应用于医疗领域。医生可以利用该技术对患者进行三维建模，从而更加准确地诊断病情、制定治疗方案。同时，该技术还可以应用于美容领域，为消费者提供更加个性化的美容服务。

1、该基于红外结构光三维人脸重建装置包括投影模块、图像采集模块、图像处理模块、控制模块、测距传感模块，其通过测距传感模块测得用户和投影模块的距离，控制模块根据测得的距离反馈至投影模块，从而控制投影模块发射红外结构光的视场角，以适应用户和投影模块距离，让更多的红外结构光可以落在人脸上，之后通过图像采集模块采集人脸图像信息，图像处理模块将人脸图像信息进行人脸重构生成三维点云数据；这样的好处在于，如果用户离投影模块较远时，投射到用户脸上的红外结构光会变的稀疏，会导致后续图像处理模块在处理人脸图像信息时，人脸上的红外结构光间距较大，从而在图像处理模块最后重构生成三维点云数据的时候，精确度是很低的，也有一种做法是根据用户和投影模块的距离，通过算法控制投影模块发射不同密度条纹的红外结构光，以实现精确的重构人脸，但是这样的做法导致对处理模块的运行速度依赖性较强，否则响应就会很慢，且由于人脸特征的数量均比较多，计算维度很大，降低了可靠性且成本相对也很高，本实用新型仅在投影模块发射红外结构光的视场角上改变，就可以实现让更多的红外结构光投射至人脸上，因此该基于红外结构光三维人脸重建装置具有响应速度快且可靠性更强，人脸重构的精准度更高的特点。

2、进一步投影模块包括光束整形器、衍射光栅、投射透镜以及红外发射源，控制模块控制红外发射源的发光宽度，经光束整形器、衍射光栅、投射透镜对光线进行衍射和折射处理后，即可控制投影模块发射的视场角，因此仅仅通过简单的硬件设施和程序即可控制投影模块发射的视场角，运算量最小不会引起迟滞，响应时间最短，且简单可靠。

3、进一步，红外发射源选型方面，红外发射源可为近红外半导体激光器；同轴光线的波长可为830mm，红外发射源为垂直腔面发射激光器；此时所述同轴光线的波长为940mm。