[發(fā)明專利]一種人臉識別系統(tǒng)與識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710052448.8
• 申請日: 2007-06-11
• 公開（公告）號: CN101059838A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶暉;趙忠祥;陳黎;陳昆;馬天宇
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北東潤科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H04N7/26
• 代理公司: 武漢天力專利事務(wù)所
• 代理人: 宋國榮;馮衛(wèi)平

1、一種人臉識別系統(tǒng)，其特征在于，它包括：

一個網(wǎng)絡(luò)接口模塊(1)，它用來接收來自網(wǎng)絡(luò)的視頻流或圖形；

一個雙核芯片SOC模塊(2)，用來對接收來自網(wǎng)絡(luò)的視頻流圖像與圖形進(jìn)行檢測，判斷其中是否含有人臉信息，并對該人臉進(jìn)行識別；

所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊(1)與雙核芯片SOC模塊(2)相連接；

一個CPLD的地址譯碼(3)，用于管理雙核芯片SOC模塊(2)的外圍設(shè)備；

一個DDR2高速運算內(nèi)存(4)，作為雙核芯片SOC模塊(2)的內(nèi)存；

一個外部程序存儲器NAND?Flash(5)，用于存儲檢測與識別程序，或同時具有一個IDE的硬盤(6)，用于實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)的大容量存??；

上述的雙核芯片SOC模塊(2)與DDR2高速運算內(nèi)存(4)通過DDR2數(shù)據(jù)總線連接；CPLD的地址譯碼(3)通過EMIF總線與外部程序存儲器NAND?Flash(5)連接，或同時與IDE硬盤(6)連接；為整個系統(tǒng)提供電源的是電源模塊(7)；

所述人臉識別系統(tǒng)，還包括下述識別程序步驟：

A、壓縮視頻解碼：對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髅襟w數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮視頻解碼，獲取數(shù)字圖像序列；

B、預(yù)處理：對輸入的原始圖像進(jìn)行包括灰度化，光照補償預(yù)處理，提高圖像的質(zhì)量，得到灰度圖象；

C、運動檢測：將輸入的灰度圖像采用幀差法和混合高斯背景建模共同來確定有運動，或無運動發(fā)生；當(dāng)兩種方法檢測出來的前景連通區(qū)域均大于閾值則認(rèn)為有運動發(fā)生，若檢測到有運動發(fā)生，則進(jìn)行后續(xù)的人臉檢測，若檢測到無運動發(fā)生，則不進(jìn)行后續(xù)的人臉檢測，而進(jìn)行復(fù)查；

D、人臉定位：對正面人臉實時檢測，確定人臉在圖象中的位置；包括微特征計算單元和分類器單元；所述的微特征計算單元是對待檢測的灰度圖像進(jìn)行縮放，窮舉搜索候選人臉窗口，計算出各個窗口的微結(jié)構(gòu)特征，并將其傳給AdaBoost神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器單元進(jìn)行判決；

E、器官定位：器官定位是確定人臉在圖象中的位置，包括雙眼、雙眉、鼻子、嘴巴、下頜的定位；根據(jù)人臉的五官形狀特征和AdaBoost分類器對C項中檢測到的人臉窗口的區(qū)域進(jìn)行雙眼、雙眉、鼻子、嘴巴、下頜定位，對于潛在的偽器官，采用最大后驗概率的判別原則進(jìn)行濾除；

F、歸一化：根據(jù)器官的位置信息，求得歸一化的灰度圖像，它是對圖像包括旋轉(zhuǎn)、縮放、剪切操作，使雙眼水平，下顎的高度一定；

G、特征提取：從整個人臉中提取出人臉部件特征，包括裸臉、眉毛、眼睛、鼻尖、嘴人臉部件；利用主分量分析方法提取人臉部件的特征值；

H、人臉比對：得出人臉相似度：它是在已知人臉數(shù)據(jù)庫中對待識別的人臉采用計算相似度和按相似度排序的方法進(jìn)行多模式的全局人臉識別和局部人臉識別；

I、數(shù)據(jù)通訊：將檢測或識別結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給服務(wù)器。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊(1)，它采用標(biāo)準(zhǔn)為10M/100M，通過網(wǎng)絡(luò)直接對局域網(wǎng)或者Internet上的網(wǎng)絡(luò)攝像機或硬盤錄像機進(jìn)行管理和訪問，或通過WEB網(wǎng)頁對系統(tǒng)進(jìn)行管理和參數(shù)設(shè)置工作。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的雙核芯片SOC模塊(2)選自TI公司的雙核芯片ARM9+DM64X?SOC模塊、即片上系統(tǒng)模塊；該雙核芯片SOC模塊(2)包括一塊ARM9控制芯片和一塊專用圖像處理的DSP芯片，同時包括了高速內(nèi)部二級緩存芯片。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的DDR2高速運算內(nèi)存(4)是根據(jù)實際應(yīng)用的需要擴展了的高速DDR2?SDRAM，用于實現(xiàn)高速運算，在DSP內(nèi)核中實現(xiàn)特定的人臉?biāo)惴?，并在另一個ARM9內(nèi)核中內(nèi)移植了Linux操作系統(tǒng)，用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理的功能。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的外部程序存儲器NAND?Flash(5)有一個64MB的NARD?FLASH程序空間存儲器用于固化代碼和實現(xiàn)本地小數(shù)據(jù)的處理。

6、根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的人臉識別系統(tǒng)，其特征在于，所述的外部程序存儲器NAND?Flash(5)還有一個IDE的硬盤(6)，用于固化代碼和實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)的大容量存取。

7、一種用于權(quán)利要求1所述人臉識別系統(tǒng)的識別方法，其特征在于，它包括下述步驟：A、壓縮視頻解碼：對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髅襟w數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮視頻解碼，獲取數(shù)字圖像序列；B、預(yù)處理；C、運動檢測；D、人臉定位；E、器官定位；F、歸一化；G、特征提取；從整個人臉中提取出人臉部件特征，包括裸臉、眉毛、眼睛、鼻尖、嘴人臉部件；利用主分量分析方法提取人臉部件的特征值；H、人臉比對；I、數(shù)據(jù)通訊；所述的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮視頻解碼支持包括MPEG2，MPEG4，H.263，H.264各類視頻格式；所述的預(yù)處理是通過網(wǎng)絡(luò)接口得到的人臉圖像，將人臉圖像進(jìn)行數(shù)字化后提交給DM6446里DSP芯片上的程序進(jìn)行圖像處理。