[發明專利]一種基于嵌入式平臺的三維人臉識別系統

在審

• 申請號: 201310177421.7
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103268477A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 張會林;孫利華
• 申請（專利權）人: 蘇州福豐科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種基于嵌入式平臺的三維人臉識別系統，屬于三維人臉識別技術領域。?

背景技術

在目前的三維人臉識別市場中，絕大多數的三維人臉識別系統都是基于PC平臺實現，如公司、企業的門禁系統，電腦中的三維人臉識別身份認證系統等，眾所周知，由于PC機平臺系統穩定性較差，產品制造成本較高，體積龐大，對工作環境的要求比較苛刻，因此限制了該系統在很多領域的應用。今年來，也有一些基于嵌入式平臺上的自動三維人臉識別系統的研究和應用，一般都是使用單核MPU微處理芯片，但是這些基于單核MPU芯片的嵌入式平臺的系統，往往只是實現了自動三維人臉識別系統的一部分功能，目前應用比較廣泛的嵌入式平臺微處理主要是ARM和DSP芯片，當把三維人臉識別的算法在ARM或者DSP芯片上實現之后，這些系統的應用層程序（圖形用戶界面等）往往還需要依賴于PC機實現，因而整個系統顯得非常臃腫。?

基于ARM核的處理器在進行人機交互設備管理、支持實時操作系統（RTOS）等方面擁有比較明顯的優勢。ARM的缺點在于對數字信號的處理能力和速度有限，而在一個實用的三維人臉識別系統當中，必然涉及到大量圖像數據存儲于傳輸，高復雜度數據的處理與應用，因此，在該領域的應用中，ARM處理器的瓶頸顯得尤為突出。而DSP核從適應復雜數字信號處理的角度出發進行芯片的構架與設計，因此具有原生的處理優勢，尤其適合對各種多媒體信號，如聲音、圖像等進行諸如編碼、解碼、轉換等復雜算法運算。但在構件用戶交互接口程序等方面，則顯得力不從心。基于ARM核與DSP核各自的優缺點，?

將ARM核和DSP核的優點綜合利用起來，實現ARM+DSP雙核架構的嵌入式處理平臺具有重要的現實意義。

發明內容

針對現有技術中的上述缺陷，本發明提供一種三維人臉識別系統。?

一種基于嵌入式平臺的三維人臉識別系統，其特征在于：包括?

應用層模塊，用于驅動和管理外圍設備，獲取外圍設備采集進來的人臉數據信息，并對數據信息進行預處理；

算法層模塊，用于人臉數據信息的人臉檢測、特征點定位、特征提取以及特征對比等的算法模塊的具體實現，并將比對結果返回給所述應用層模塊；

中間通訊層，用于完成所述應用層模塊和所述算法層模塊之間的數據和參數的傳遞。

優選的，所述應用層模塊部署在ARM平臺上，所述算法層模塊部署在DSP平臺上，整個系統采用雙核架構。?

優選的，所述中間通訊層在ARM平臺和DSP平臺上均設有收發端。?

優選的，所述人臉數據信息的預處理包括：提取人臉圖像中的多階高斯導數濾波特征，將其轉換成單幀數據，儲存在中間通訊層的存儲器中，等待算法層調用。?

優選的，所述人臉數據信息包括：雙眼、鼻子和嘴巴的形狀特征以及相對位置特征。?

本發明一種基于嵌入式平臺的三維人臉識別系統，在ARM核上實現應用層，在DSP核上實現算法層，ARM核管理外圍采集設備得到的人臉圖像數據，經預處理后送入DSP核進行人臉檢測和識別處理，并將算法運算的結果送回ARM核的外圍顯示設備，這種利用ARM+DSP雙核架構處理平臺實現三維人臉識別系統，發揮了ARM核與DSP核各自的處理優勢，提高了整個系統的運行效率，兼顧了實際系統中效率與實用性的考量。?

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。?

圖1是本發明實施例的軟件系統分層結構圖。?

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，并使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合實施例及實施例附圖對本發明作進一步詳細的說明。?

圖1是本發明實施例的軟件系統分層結構圖，整個軟件系統分為應用層模塊、算法層模塊、中間通訊層。整個系統采用雙核結構。?

應用層模塊，部署在ARM平臺上，用于驅動和管理外圍設備，這里的外圍設備包括攝像頭、顯示器、鼠標、鍵盤。通過攝像頭拍攝人臉部視頻信息，從中獲取雙眼、鼻子和嘴巴的形狀特征以及相對位置特征，進而提取多階高斯導數濾波特征，將其轉換成單幀數據，儲存在中間通訊層的存儲器中，等待算法層調用。?

算法層模塊，部署在DSP核上，包括5個算法模塊，人臉檢測、特征點定位、人臉標準化、特征提取、特征對比。就各個模塊分析如下：?