[發明專利]基于MPEG-7標準的人臉判別方法

無效

• 申請號: 201110141718.9
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102226908A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 陳國慶;秦亞卓
• 申請（專利權）人: 蘇州兩江科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種基于MPEG-7標準的人臉判別方法，屬于圖像信息處理技術領域。

背景技術

隨著現代社會對個人身份認證需求的不斷增長，生物特征識別技術越來越受到人們的重視。其中，人臉識別因其非接觸式、隱蔽性好、簡單有效、成本相對低廉等優點，在門禁、安保等諸多領域有著廣泛的應用。

隨著應用系統的不斷擴展，人臉識別所利用的人臉圖像樣本庫也不斷膨脹。同時，為了增加系統識別的準確率，對同一人臉樣本往往需要采集一組圖像數據。針對某些特殊應用，可能還需要采集一些局部特征數據。這些人臉圖像數據，往往包含表情、環境、場景等關聯內容及語義信息，如何有效的整合和管理這一系列數據關系到整個應用系統的實際效能。

簡單直接的存儲方式一方面效率不高，同時還增加了后續查詢識別時的算法復雜度，直接導致整個應用系統性能低下。

目錄樹的管理方法雖然能保證同一樣本數據的相關性，但是管理困難，數據安全性比較差。

另外，針對不同的應用需求，通常會對同一人臉圖像庫進行相應的一系列處理，這些處理往往有很多共通之處。傳統的方法中，這些處理都是一次性的，不可重用。同時，處理中得到的有關人臉圖像的特征信息也是一次性的，不可重用。例如兩眼距離，眼角距離，鼻子距離，膚色特征，面部紋理特征等等。因為每做一次識別和檢索，這些特征信息都需要重新計算，所以系統響應慢，效率不高。

國際標準化組織（ISO）1996年10月開始研究并于1998年10月提出，?2001年最終完成并公布MPEG-7——多媒體內容描述接口（Multimedia?Content?Description?Interface）,?其目標就是產生一種描述多媒體內容數據的標準，滿足實時、非實時以及推-拉應用的需求,它既不同于基于波形和基于壓縮的表示方式如MPEG-1和MPEG-2,又不同于基于對象的表示方式如MPEG-4，而是將對各種不同類型的多媒體信息進行標準化描述，并將該描述與所描述的內容相聯系，以實現快速有效的搜索。

MPEG-7的目標是支持多種音頻和視覺的描述，包括自由文本、N維時空結構、統計信息、客觀屬性、主觀屬性、生產屬性和組合信息。對于視覺信息，描述將包括顏色、視覺對象、紋理、草圖、形狀、體積、空間關系、運動及變形等。另外，根據信息的抽象層次，提供一種描述多媒體材料的方法以便表示不同層次上的用戶對信息的需求。以視覺內容為例，較低抽象層將包括形狀、尺寸、紋理、顏色、運動（軌道）和位置的描述。對于音頻的較低抽象層包括音調、調式、音速、音速變化、音響空間位置。最高層將給出語義信息：如“這是一個場景：一個鴨子正躲藏在樹后并有一個汽車正在幕后通過。”抽象層與提取特征的方式有關：許多低層特征能以完全自動的方式提取，而高層特征需要更多人的交互作用。MPEG-7還允許依據視覺描述的查詢去檢索聲音數據，反之也一樣。MPEG-7支持數據管理的靈活性、數據資源的全球化和互操作性。

MPEG-7標準化的范圍包括：一系列的描述子(Descriptor?)（描述子是特征的表示法，一個描述子就是定義特征的語法和語義學）；一系列的描述結構(Description?Schemes?)（詳細說明成員之間的結構和語義）；一種詳細說明描述結構的語言、描述定義語言（DDL）；一種或多種編碼描述方法。描述子是指用來定義和表達實體某一方面特征的句法或語法。表達實體是由特征標識符（如顏色）和數據類型?(如字符串)等構成的。數據類型可以是“復合”的，既可以由幾個數據類型的組合來構成，也可以由數個描述子來“描述”一個特征。描述結構是由一個或多個描述子和描述結構構成，描述結構規定了它們相互關系的結構和語法。描述結構的一種語言為描述定義語言DDL（Description?Definition?Language）。它是一種模式化語言，是對音視頻數據建模結果的一種表征。DDL規定了MPEG的描述工具，包括描述子和描述結構，并提供了把描述子構建為描述結構的規則。DDL同時也允許定義特殊應用中的擴展DS.?描述工具通過DDL被實例化，并以文本格式（XML）被描述。

MPEG-7規定一個用于描述各種不同類型多媒體信息的描述子的標準集合。MPEG-7標準化將擴展現有內容識別專用解決方案的有限的能力，特別是它還包括了更多的數據類型。這為能進行高效率地進行訪問、交互操作和顯示多媒體信息提供了可能。

發明內容

本發明提出了一種基于MPEG-7標準的人臉判別方法，以MPEG-7標準與XML數據交換技術為基礎，利用事先提取好人臉圖像的幾何特征、膚色分布、紋理特性等特征的標準描述信息庫，來對人臉進行快速識別和檢索。