一种人脸识别电路及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种人脸识别电路及电子设备。


背景技术：

2.随着电子科技的发展，人脸识别技术已在逐步普及，就目前的人脸识别市场来说，业务范围已涵盖安全防务、金融、智慧园区、交通出行、互联网服务等多个行业领域，人脸识别技术由于其响应快速、使用便捷而深的人们喜爱。
3.但随着科技的发展，人脸识别技术在其使用方便的同时也带来了很多安全隐患，例如，就手机的人脸识别解锁功能而言，生活中有案例表明，利用手机用户的人脸照片也可以完成人脸解锁，由此可见，在传统人脸识别方式中，单纯的基于图像特征提取的人脸识别技术安全性能不高，存在很多安全隐患。
4.上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种人脸识别电路及电子设备，旨在解决现有技术单纯的基于图像特征提取的人脸识别技术安全性能不高的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提出一种人脸识别电路，所述人脸识别电路包括：温度采集电路、检测电路及微控处理电路；
7.所述温度采集电路的输出端与所述检测电路连接，所述检测电路的第一输出端及第二输出端均与所述微控处理电路连接；
8.所述温度采集电路，用于采集人脸多个位置的温度值，并向所述检测电路输出所述多个温度值中最高温度值对应的最大电压；
9.所述检测电路，用于检测所述最大电压是否处于预设电压范围内，并根据检测结果输出第一电平信号及第二电平信号；
10.所述微控处理电路，用于在所述第一电平信号及第二电平信号相同时，输出人脸识别成功信号。
11.可选地，所述温度采集电路包括：温度采集单元及微控单元；
12.所述温度采集单元，用于采集人脸多个位置的温度值，并将所述多个温度值传输至所述微控单元；
13.所述微控单元，用于根据所述多个温度值生成多个对应的电压，并选取其中的最大电压输出至所述检测电路。
14.可选地，所述温度采集单元包括：多个红外测温探测器。
15.所述各红外测温探测器的输出端均与所述微控单元的各输入端连接。
16.可选地，所述检测电路包括：第一检测电路及第二检测电路；
17.所述第一检测电路，用于检测所述最大电压是否大于预设最低电压；
18.所述第二检测电路，用于检测所述最大电压是否小于预设最高电压。
19.可选地，所述第一检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容及第一比较器；
20.所述第一电阻的第一端连接供电电压，所述第一电阻的第二端通过所述第三电阻接地，所述第一电阻的第二端还连接所述第一比较器的反相脚，所述第二电阻的第一端连接所述微控单元的输出端，所述第二电阻的第二端连接所述第一比较器的同相脚，所述第一比较器的输出端连接所述微控处理电路的第一输入端，所述第一电容与所述第三电阻并联。
21.可选地，所述第二检测电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容及第二比较器；
22.所述第四电阻的第一端连接供电电压，所述第四电阻的第二端通过所述第六电阻接地，所述第四电阻的第二端还连接所述第二比较器的同相脚，所述第五电阻的第一端连接所述微控单元的输出端，所述第五电阻的第二端连接所述第二比较器的反相脚，所述第二比较器的输出端连接所述微控处理电路的第二输入端，所述第二电容与所述第六电阻并联。
23.可选地，所述人脸识别电路还包括：跟随电路；
24.所述跟随电路的第一端连接所述温度采集电路，所述跟随电路的第二端通过所述检测电路连接所述微控处理电路，所述微控处理电路的第三输入端连接所述温度采集电路。
25.可选地，所述跟随电路，用于隔离所述检测电路与所述温度采集电路之间的反馈电压。
26.可选地，所述跟随电路包括：第七电阻及运算放大器；
27.所述第七电阻的第一端连接所述微控单元的输出端，所述第七电阻的输出端连接所述运算放大器输入端的正端，所述运算放大器的输出端连接所述运算放大器输入端的负端，所述运算放大器的输出端还连接所述检测电路。
28.此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上文所述的人脸识别电路。
29.本实用新型提供一种人脸识别电路，所述人脸识别电路包括：温度采集电路、检测电路及微控处理电路；所述温度采集电路的输出端与所述检测电路连接，所述检测电路的第一输出端及第二输出端均与所述微控处理电路连接；所述温度采集电路，用于采集人脸多个位置的温度值，并向所述检测电路输出所述多个温度值中最高温度值对应的最大电压；所述检测电路，用于检测所述最大电压是否处于预设电压范围内，并根据检测结果输出第一电平信号及第二电平信号；所述微控处理电路，用于在所述第一电平信号及第二电平信号相同时，输出人脸识别成功信号。通过上述方式，实现了通过采集人脸多个位置的温度值，并对其中的最大温度值对应的电压进行检测，并根据检测结果输出的第一电平信号及第二电平信号判断人脸识别是否成功，本方案在传统人脸特征提取的基础上，结合人脸识别电路可确定待识别图像是否为用户的人脸还是用户照片，有效提高了人脸识别的安全性能，避免了安全隐患。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
31.图1是本实用新型提出的人脸识别电路第一实施例的结构示意图；
32.图2为本实用新型提出的人脸识别电路第二实施例的电路结构示意图；
33.图3为本实用新型提出的人脸识别电路第三实施例的结构示意图；
34.图4为本实用新型提出的人脸识别电路第三实施例的电路结构示意图。
35.附图标号说明：
36.标号名称标号名称100温度采集电路200检测电路300微控处理电路400跟随电路101～103第一至第三红外测温探测器104微控单元r1～r7第一至第七电阻c1～c2第一至第二电容t1～t2第一至第二比较器t3运算放大器
37.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
38.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
39.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的一部分实施例，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作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。
40.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
41.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
42.参考图1，图1是本实用新型提出的人脸识别电路第一实施例的结构示意图。
43.参照图1，提出本实用新型第一实施例。如图1所示，在本实施例中，人脸识别电路包括：温度采集电路100、检测电路200及微控处理电路300；
44.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对人脸识别电路的限定，在具体实施中可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
45.所述温度采集电路100的输出端与所述检测电路200连接，所述检测电路200的第一输出端及第二输出端均与所述微控处理电路300连接。
46.所述温度采集电路100，用于采集人脸多个位置的温度值，并向所述检测电路200输出所述多个温度值中最高温度值对应的最大电压；
47.易于理解的是，由于身体中的各部分的血液循环都是不一样的，比如额头的脂肪少，额头温度接近颅内的温度，脸颊的脂肪比较多，温度一般比额头低，因此，通过温度采集电路，可测得人脸多个位置的不同温度。
48.在具体实施中，可能出现人们通过外加因素模仿人脸温度，例如通过手电筒光照照片或者其他温控设施，以通过模拟人脸温度达到人脸识别成功的目的，因此为了防止出现此类情况，可通过采集人脸多个不同位置的温度，以防止人为营造适宜温度。
49.进一步需要说明的是，由于采集了多个温度，其中最大的温度应该在人体正常的生理温度范围内，例如35.5摄氏度至37摄氏度，又或者考虑发烧人群，35.5摄氏度至42摄氏度，因此，可通过选择多个温度值中最高温度初步判断是人脸还是照片。
50.在具体实施中，可通过芯片采集多个温度，并选取最大温度输出其对应的电压，当然，具体温度值采集的个数可根据具体实施场景具体设定，本实施例对此不加以限定。
51.所述检测电路200，用于检测所述最大电压是否处于预设电压范围内，并根据检测结果输出第一电平信号及第二电平信号；
52.需要说明的是，为了确定该最大温度对应的电压是否处于预设电压范围，可通过两个比较器设置一最低温度及一最高温度来实现范围检测。
53.所述微控处理电路300，用于在所述第一电平信号及第二电平信号相同时，输出人脸识别成功信号。
54.需要说明的是，所述微控处理电路300可为具有运算及识别功能的电子芯片，通过芯片对两电平信号进行识别，当第一电平信号及第二电平信号相同时，输出人脸识别成功信号。当然，在具体实施中，第一电平信号及第二电平信号可为相同的高电平或者低电平，本实施例对此不加以限定。
55.本实施例提供一种人脸识别电路。通过上述电路，实现了通过采集人脸多个位置的温度值，并利用芯片选择其中最大温度值对应的电压并利用检测电路进行检测，从而根据检测结果输出的第一电平信号及第二电平信号判断人脸识别是否成功，本方案在传统人脸特征提取的基础上，结合人脸识别电路可确定待识别图像是否为用户的人脸还是用户照片，有效提高了人脸识别的安全性能，避免了安全隐患。
56.基于第一实施例，提出本实用新型第二实施例。
57.参考图2，图2为本实用新型提出的人脸识别电路第二实施例的电路结构示意图。
58.参考图2，所述温度采集电路100包括：温度采集单元及微控单元104；
59.所述温度采集单元100，用于采集人脸多个位置的温度值，并将所述多个温度值传输至所述微控单元104；
60.在具体实施中，所述温度采集单元包括：多个红外测温探测器。
61.需要说明的是，一个红外测温探测器采集人脸一处的温度，在具体实现中，可通过控制红外测温探测器的张角来来具体确定检测范围，当然，红外测温探测器的数量可根据局势实施场景具体设定，本实施例对此不加以限定。
62.所述各红外测温探测器的输出端均与所述微控单元104的各输入端连接。
63.需要说明的是，所述微控单元104可理解为具有运算、识别、存储等功能的电子芯片，在具体实施中，各红外测温探测器采集到的温度传输至微控单元104，微控单元104将各温度值暂存。
64.所述微控单元104，用于根据所述多个温度值生成多个对应的电压，并选取其中的最大电压输出至所述检测电路200。
65.易于理解的是，正常情况下，人脸局部的温度差异极小，因此，只需选取其中的最高温度进行检测即可初步判断是否为真实人脸。当然，由于人脸局部温差极小，即使人为施加外温，也很难做到控制各位置温差如此精确的地步。
66.在具体实施中，所述检测电路200包括：第一检测电路及第二检测电路；
67.所述第一检测电路，用于检测所述最大电压是否大于预设最低电压；
68.参考图2，所述第一检测电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一电容c1及第一比较器t1；
69.所述第一电阻r1的第一端连接供电电压，所述第一电阻r1的第二端通过所述第三电阻r3接地，所述第一电阻r1的第二端还连接所述第一比较器t1的反相脚，所述第二电阻r2的第一端连接所述微控单元104的输出端，所述第二电阻r2的第二端连接所述第一比较器t1的同相脚，所述第一比较器t1的输出端连接所述微控处理电路300的第一输入端，所述第一电容c1与所述第三电阻r3并联。
70.易于理解的是，由于第一比较器t1的同相脚连接微控单元的输出端，因此第一比较器t1同相脚电压即为最高温度对应的电压，通过设置输入到第一比较器t1反相脚电压大小，可实现检测输入的最高温度是否大于人的生理最低温度。例如，若微控单元104中的芯片最大承受电压为3.2v，通过软控制实现温度转换后得到的电压恒小于3.2v，若设置第一比较器t1反相脚电压为1v，某次测得的最高温度为36摄氏度，转换得到对应电压为1.5v，此时第一比较器t1同相脚电压大于反相脚电压，则输出高电平。
71.继续参考图3，所述第二检测电路，用于检测所述最大电压是否小于预设最高电压。
72.在具体实施中，所述第二检测电路包括：第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第二电容c2及第二比较器t2；
73.所述第四电阻r4的第一端连接供电电压，所述第四电阻r4的第二端通过所述第六电阻r6接地，所述第四电阻r4的第二端还连接所述第二比较器t2的同相脚，所述第五电阻r5的第一端连接所述微控单元104的输出端，所述第五电阻r5的第二端连接所述第二比较器t2的反相脚，所述第二比较器t2的输出端连接所述微控处理电路300的第二输入端，所述第二电容c2与所述第六电阻r6并联。
74.需要说明的是，基于上述第一比较器t1，此第二比较器t2与第一比较器t1的工作原理相同，此处不再赘述。
75.为便于理解，结合图2举例进行具体说明。
76.参考图2，若设置第一比较器反相脚电压为0.1v，对应温度为35摄氏度，第二比较器同相脚电压为3v，对应温度为38摄氏度，某次采集a用户人脸三处的温度分别为36.2、36.5、36.3，则微控单元104将输出36.5对应的电压，得到1.5v，此时第一比较器t1同相脚电
压大于反相脚电压，输出高电平，第二比较器t2同相脚电压也大于反相脚电压，也输出高电平，此时两电平信号相同，则判定人脸识别成功。
77.本实施例通过检测电路，具体通过设置两比较器，实现了对最高温度范围的检测，进一步确定了最高温度是否为人体生理温度，避免了人为营造温度，有效提高了人脸识别安全性。
78.基于上述第二实施例，提出本实用新型第三实施例。
79.参考图3及图4，图3为本实用新型提出的人脸识别电路第三实施例的结构示意图；图4为本实用新型提出的人脸识别电路第三实施例的电路结构示意图。
80.如图3所示，在本实施例中，所述人脸识别电路还包括：跟随电路；
81.所述跟随电路的第一端连接所述温度采集电路100，所述跟随电路的第二端通过所述检测电路200连接所述微控处理电路300，所述微控处理电路300的第三输出端连接所述温度采集电路100。
82.需要说明的是，在具体实施中，可能出现人造温度刚好符合人体生理温度的情形，此时若检测处于正常范围内，则会发出人脸识别成功信号，依旧存在安全隐患，因此，基于上述第二实施例，在温度范围检测成功的基础上，微控处理电路300获取温度采集电路采集的多个温度，由于人脸温度在局部只存在微小温度差，因此通过对多个温度值的数据分析，可进一步确定是否为人脸温度。
83.在具体实施中，可通过在微控处理电路300设置电子芯片获取微控单元104中的电子芯片上存储的温度值，当然，还可以为其他可行方式，本实施例对此不加以限定。
84.需要说明的是，所述跟随电路，用于隔离所述检测电路与所述温度采集电路之间的反馈电压。在具体实施中，所述跟随电路包括：第七电阻r7及运算放大器t3；
85.所述第七电阻r7的第一端连接所述微控单元104的输出端，所述第七电阻r7的输出端连接所述运算放大器t3输入端的正端，所述运算放大器t3的输出端连接所述运算放大器t3输入端的负端，所述运算放大器t3的输出端还连接所述检测电路200。
86.易于理解的是，跟随电路具有隔离作用，在此结构下，运算放大器t3输出电压近似输入电压幅度，并对前级电路呈高阻状态，对后级电路呈低阻状态，因而对前后级电路起到“隔离”作用。不难理解，第七电阻r7用于限流。
87.本实施例通过跟随电路，对运算放大器前后级电路起到隔离作用，增强了电路有效性，还通过微控处理电路获取多个温度值，并对多个温度值进行数据分析，可进一步确保所测对象是否为人脸，由此提高了人脸识别安全性能。
88.为实现上述目的，本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上文所述的人脸识别电路，该电路的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
89.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。