[实用新型]一种3D人脸自动成像设备

说明书

本实用新型提供了一种3D人脸自动成像设备，该成像设备包括第一成像组件、第二成像组件和处理器；所述第一成像组件和所述第二成像组件在水平方向上对称地排布；所述第一成像组件包括：线激光发生器，用于利用线结构激光扫描用户左侧面部；以及两个以上摄像头，用于采集用户左侧面部数据；所述第二成像组件包括：线激光发生器，用于利用线结构激光扫描用户右侧面部；以及两个以上摄像头，用于采集用户右侧面部数据；所述处理器连接所述第一成像组件的摄像头和所述第二成像组件的摄像头，基于用户左侧面部数据和用户右侧面部数据生成用户三维人脸模型。该成像设备放宽了测量时人脸的严格姿态要求，提升了机器视觉人脸扫描系统通用性和灵活性。

技术领域

本实用新型涉及3D扫描成像设备，特别涉及一种3D人脸自动成像设备。

背景技术

人脸三维(3D)模型在诸如医学整形、人脸识别、刑侦安防以及影视制作等领域有着日益广泛的应用。应用在眼镜验配领域的人脸重建可以精准地获取与眼镜相关的面部特征，进而为用户提供定制的眼镜和虚拟试戴。

常用的人脸三维模型重建方法包括基于面结构光编码的重建、基于线结构光扫描的重建和基于多视角图像的重建等。其中，基于面结构光编码的重建具有非接触、精度高、易实现等优点，但由于对成像周围光线要求高，应用场景十分局限。基于多视角图像的三维信息重建一直是计算机视觉领域的研究难点，通常需要多相机多角度同时拍摄，才能够恢复物体的点云数据，能够描述物体的真实纹理特征，但点云数据精度仍有待提高。相比而言，基于线结构光扫描的三维模型重建方法具有更高的空间分辨率和测量精度，且处理算法高效，因此被更多地用于创建三维人脸数据库。基于线结构光的三维模型重建方法的测量原理是激光三角法。激光发生器将具有一定模式的结构光条纹投射在被测物体表面，由于受到被测物体表面的形状的调制，在被测物体表面上为形成光条纹三维图像，通过不同空间位置的单目或双目摄像头采集带有光条纹的物体图像，可以得到二位图像。通过摄像头标定求解出相机内外参数、光平面与摄像头坐标系的相互转换矩阵，利用空间几何关系可以求得图像中条纹的三维信息。其中，采用双目相机的线结构光系统相对于采取单目相机的线结构光系统能够有效减少遮挡区域，并能够通过左右目结构光扫描光条纹融合提高扫描精度。

目前，基于线结构光扫描的三维模型重建方法通常采用单一测位的线结构光扫描，但是，目前基于单一测位线结构光扫描的三维模型重建方法通常需要在扫描过程中转动扫描台或转动被扫描对象来进行被扫描对象的全方位扫描，在一定程度上影响了扫描的精度，并且扫描速度也受到限制。

并且，面向眼镜定制的人脸模型要求有较多的面部特征，包括如下面部特征有较高的尺寸精度，面部特征测量精度不低于1毫米。考虑到眼镜门店的实际应用工作场景，面部扫描应当在数秒内完成，且需要对光线和环境有较强的包容性。目前的3D人脸模型在眼镜定制应用中很难满足实际应用工作场景的要求。

如何开发出一种能够满足眼镜门店的实际应用工作场景要求的精度高、扫描快、对光线要求低的3D人脸自动成像设备，是一个有待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种3D人脸自动成像设备，以解决现有技术中存在的至少一个技术问题。

本实用新型的技术方案包括：

一种3D人脸自动成像设备，该成像设备包括左侧成像模块、右侧成像模块和处理器；

所述第一成像组件和所述第二成像组件在水平方向上对称地排布；

所述第一成像组件包括：

线激光发生器，用于利用线结构激光扫描用户左侧面部；以及

两个以上摄像头，用于采集用户面部左侧不同视角的图像数据；

所述第二成像组件包括：

线激光发生器，用于利用线结构激光扫描用户右侧面部；以及