[發明專利]人臉識別的方法

在審

• 申請號: 201210578261.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103902958A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 屈景春;吳軍
• 申請（專利權）人: 重慶凱澤科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及人臉識別的領域，尤其是一種人臉識別的方法。

背景技術

隨著安全入口控制和金融貿易方面應用需要的快速增長，生物統計識別技術得到了新的重視。目前，微電子和視覺系統方面取得的新進展，使該領域中高性能自動識別技術的實現代價降低到了可以接受的程度。而人臉識別是所有的生物識別方法中應用最廣泛的技術之一，人臉識別技術是一項近年來興起的，但不大為人所知的新技術。人們更多的是在電影中看到這種技術的神奇應用：警察將偷拍到的嫌疑犯的臉部照片，輸入到電腦中，與警方數據庫中的資料進行比對，并找出該嫌犯的詳細資料和犯罪記錄。這并非虛構的情節。在國外，人臉識別技術早已被大量使用在國家重要部門以及軍警等安防部門。在國內，對于人臉識別技術的研究始于上世紀90年代，目前主要應用在公安、金?融、網絡安全、物業管理以及考勤等領域。

人臉識別是機器視覺和模式識別領域最富有挑戰性的課題之一，同時也具有較為廣泛的應用意義。人臉識別技術是一個非常活躍的研究領域，它覆蓋了數字圖像處理、模式識別、計算機視覺、神經網絡、心理學、生理學、數學等諸多學科的內容。如今，雖然在這方面的研究已取得了一些可喜的成果，但是FRT在實用應用中仍面臨著很嚴峻的問題,因為人臉五官的分布是非常相似的，而且人臉本身又是一個柔性物體，表情、姿態或發型、化妝的千變萬化都給正確識別帶來了相當大的麻煩。如何能正確識別大量的人并滿足實時性要求是迫切需要解決的問題。

在人臉檢測的基礎上，面部關鍵特征檢測試圖檢測人臉上的主要的面部特征點的位置和眼睛和嘴巴等主要器官的形狀信息。灰度積分投影曲線分析、模板匹配、可變形模板、Hough變換、Snake算子、基于Gabor小波變換的彈性圖匹配技術、主動性狀模型和主動外觀模型是常用的方法。?　?可變形模板的主要思想是根據待檢測人臉特征的先驗的形狀信息，定義一個參數描述的形狀模型，該模型的參數反映了對應特征形狀的可變部分，如位置、大小、角度等，它們最終通過模型與圖像的邊緣、峰、谷和灰度分布特性的動態地交互適應來得以修正。由于模板變形利用了特征區域的全局信息，因此可以較好地檢測出相應的特征形狀。由于可變形模板要采用優化算法在參數空間內進行能量函數極小化，因此算法的主要缺點在于兩點：一、對參數初值的依賴程度高，很容易陷入局部最小；二、計算時間長。針對這兩方面的問題，我們采用了一種由粗到細的檢測算法：首先利用人臉器官構造的先驗知識、面部圖像灰度分布的峰谷和頻率特性粗略檢測出眼睛、鼻子、嘴、下巴的大致區域和一些關鍵的特征點；然后在此基礎上，給出了較好的模板的初始參數，從而可以大幅提高算法的速度和精度。?　　眼睛是面部最重要的特征，它們的精確定位是識別的關鍵。基于區域增長的眼睛定位技術，該技術在人臉檢測的基礎上，充分利用了眼睛是面部區域內臉部中心的左上方和右上方的灰度谷區這一特性，可以精確快速的定位兩個眼睛瞳孔中心位置。該算法采用了基于區域增長的搜索策略，在人臉定位算法給出的大致人臉框架中，估計鼻子的初始位置，然后定義兩個初始搜索矩形，分別向左右兩眼所處的大致位置生長。該算法根據人眼灰度明顯低于面部灰度的特點，利用搜索矩形找到眼部的邊緣，最后定位到瞳孔的中心。實驗表明，本算法對于人臉大小、姿態和光照的變化，都有較強的適應能力，但在眼部陰影較重的情況下，會出現定位不準。佩戴黑框眼鏡，也會影響本算法的定位結果。

基于視覺通道信息的面部感知系統，包括人臉檢測和跟蹤、面部特征定位、面部識別、人臉歸類（年齡、種族、性別等的判別）、表情識別、唇讀等分系統，如圖1-1所式，可以看出，繼人臉檢測和跟追之后，面部特征定位通常是面部感知的一個必備環節，是后續工作的基礎，具有重要的意義。盡管人臉識別不能說是其他面部感知模塊的必備功能，但是，?可以肯定的是，利用已知的身份信息，結合特定人的先驗知識，可以提高表情分析、唇讀和語音識別、手勢識別乃至手寫體識別的可靠性。而計算機對使用者身份確認的最直接的應用就是基于特定使用者的環境設置：如使用者的個性化工作環境，信息的共享和隱私保護等等。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種人臉識別的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種人臉識別的方法，其特征具體步驟是：

a.圖像獲取模塊：從攝像頭拍照后進行獲取圖片，也可以從圖片庫中獲取，獲取后的圖片可以在軟件的界面中顯示出來以便進行識別；

b.圖像預處理模塊：包括圖像光線補償、圖像變成灰色、高斯平滑、直方圖均衡、實現圖像對比度增強、二值化變換；