[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

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種人臉識別系統(tǒng)與識別方法，是從網(wǎng)絡(luò)流媒體數(shù)據(jù)中自動進行人臉識別的專用嵌入式技術(shù)，屬于電子自動識別技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于對智能要求較高的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，如：城市治安監(jiān)控報警系統(tǒng)使用，通過人臉識別確認身份，還可在海關(guān)、機場等場合將其作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用，記錄并保存視頻錄像。

技術(shù)背景：

計算機人臉識別是指基于已知的人臉樣本庫，利用計算機分析圖像和模式識別技術(shù)從靜態(tài)或動態(tài)場景中，識別或驗證一個或多個人臉。通常識別處理后可得到的基本信息包括人臉的位置、尺度和姿態(tài)信息。利用特征提取技術(shù)還可進一步抽取出更多的生物特征(如：種族、性別、年齡)。計算機人臉識別是目前一個非?；钴S的研究課題，它可以廣泛應(yīng)用于保安系統(tǒng)、罪犯識別以及身份證明等重要場合。雖然人類對于人臉的識別能力很強，能夠記住并辨識上千個不同的人臉，可是對于計算機則困難多了，其表現(xiàn)在：人臉表情豐富，人臉隨年齡的增長而變化，發(fā)型、胡須、眼鏡等裝飾對人臉造成的影響，人臉所成圖像受光照、成像角度以及成像距離等影響等。

在本發(fā)明提出以前已有人臉自動識別技術(shù)大多是基于PC機，人臉識別的工作都是交給PC機上的識別軟件來完成的。也有部分是利用了嵌入式的架構(gòu)，但整體的結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生改變，均為從攝像機取得圖像，然后進行處理的模式，無法進行遠程監(jiān)控處理。并且這類產(chǎn)品具有成本高、穩(wěn)定性差、難以升級和維護以及與現(xiàn)有監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)難以兼容等缺點。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的一個目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種人臉識別系統(tǒng)，它能夠?qū)碜跃W(wǎng)絡(luò)的視頻流進行人臉識別，擁有足夠高的識別率和高的識別速度，和強有力的數(shù)據(jù)處理能力，與現(xiàn)有監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)能很好兼容，且工作穩(wěn)定、易于升級和維護、成本低。

本發(fā)明一種人臉識別系統(tǒng)的技術(shù)方案是：一種人臉識別系統(tǒng)，它有：

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

所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊與雙核芯片SOC模塊相連接；

一個CPLD的地址譯碼，用于管理雙核芯片SOC模塊的外圍設(shè)備；

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

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

上述的雙核芯片SOC模塊與DDR2高速運算內(nèi)存通過DDR2數(shù)據(jù)總線連接；CPLD的地址譯碼通過EMIF總線與外部程序存儲器NANDFlash連接，或同時與IDE硬盤連接；為整個系統(tǒng)提供電源的是電源模塊；

所述人臉識別系統(tǒng)，識別程序步驟如下：

A、壓縮視頻解碼：對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髅襟w數(shù)據(jù)進行壓縮視頻解碼，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)域均大于閾值則認為有運動發(fā)生，若檢測到有運動發(fā)生，則進行后續(xù)的人臉檢測，若檢測到無運動發(fā)生，則不進行后續(xù)的人臉檢測，而進行復(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?。簭恼麄€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。