[發明專利]基于簡化血流模型和改進韋伯局部描述子的人臉識別方法

在審

• 申請號: 201410464356.0
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104239863A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 楊巨成;張坤宇;岳洋;熊聰聰;陳亞瑞;張曉元
• 申請（專利權）人: 天津卓朗科技發展有限公司;天津科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于生物識別技術領域，涉及熱紅外人臉圖像識別，尤其是一種基于簡化血流模型和改進韋伯局部描述子的人臉識別方法。

背景技術

紅外人臉識別分為近紅外人臉識別和遠紅外人臉識別。近紅外人臉識別的識別過程在照相機上安裝一個近紅外發光二極管和長通光濾波器來得到一張清晰的人臉正面圖像，可以很大程度上減少環境光照對獲取的人臉照片的影響。但是其主要缺點是需要測試者的配合，使得近紅外人臉識別不具有人臉識別被動性的優點。此外，由于近紅外人臉圖像是通過人臉的反射光成像得到，如果測試者的臉部沒有正對著照相機，就會有陰影的存在，影響識別的性能。與近紅外人臉圖像相比，遠紅外人臉成像是通過獲取人臉發出的熱輻射來成像的，是由人臉的溫度分布決定，不需要測試者的配合。遠紅外人臉識別也稱為熱紅外人臉識別。本發明是基于遠紅外的人臉識別，為了方便，下面簡稱為紅外人臉識別。

紅外人臉識別技術是由美國Mikos公司的Prokoski博士于1992年最早提出的。相對于可見光的人臉識別技術，紅外人臉識別技術可以在光照條件變化、人臉姿態變化、人臉表情、化妝、照片欺詐等條件下獲得更好的識別率。紅外人臉識別技術基于人臉的溫度信息，反映的是人體皮膚表面溫度特征，容易受到環境溫度等因素的影響。所以，如何消除這些因素的影響，提取魯棒性的紅外人臉特征，是紅外人臉識別研究的重要方向。

人臉溫譜圖是由人臉組織與結構(如血管大小和血管分布等)的紅外熱輻射決定的，溫譜圖雖然容易受環境溫度、情緒等因素影響，但每個人的血管分布是獨特的、不可復制的，且這種特性不隨年齡的增長而變化,所以它們如同指紋一樣與人的生理結構有關，具有唯一性。所以，如何利用血管分布的生理特征來進行人臉識別，是提高紅外人臉識別性能的一個重要方向。

特征提取方法是人臉識別的關鍵，隨著紅外人臉識別技術的發展，許許多多的特征提取方法也被提出。基于局部二進制模式(LBP)的紅外人臉識別方法，LBP方法能夠提取豐富的局部紋理信息，高效得描述紋理。韋伯局部描述子(WLD)是一種新的局部特征提取方法。WLD和LBP的區別在于：LBP方法反映的是中心像素和臨近像素之間的差異，而WLD方法既反映了中心像素和臨近像素之間的差異，還包括了梯度方向變化的信息。但是WLD在計算梯度方向信息方面存在不足，梯度方向的計算容易受到圖像噪聲的干擾，影響最終的熱紅外人臉識別的效果。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術不足，提供一種利用圖像處理技術和智能技術解決熱紅外人臉識別問題的鑒別能力更強的基于簡化血流模型和改進韋伯局部描述子的人臉識別方法。

本發明采用的技術方案是：

一種基于簡化血流模型和改進的韋伯局部描述子的熱紅外人臉識別方法，包括一旋壓機，該旋壓機頂部設置有上主軸和下主軸，上主軸吊裝在旋壓機內上頂部且通過氣缸驅動，上主軸底部固裝有卡具，在與下主軸的旋壓機內底部安裝有下主軸，該下主軸底部貫穿旋壓機底部殼體且由液壓缸驅動，在與卡具對應的下主軸頂部固裝有放置車輪毛坯的模具，該旋壓機前端開放且旋壓機內呈三個內側壁，在與模具對應的三個內側壁位置上分別安裝有三個噴涂組件。

而且，每個噴涂組件包括基板、夾持板、滾輪、電磁閥、霧化倉以及噴頭，基板分別安裝在三個內側壁對應噴涂組件的位置上，每個基板上均安裝一對平行設置的夾持板，兩夾持板之間安裝一滾輪，夾持板相對于模具保持傾斜，保證滾輪與模具上的車輪毛坯外表面留有微小間隙，在每個基板上頂面安裝有兩個電磁閥，兩個電磁閥分別控制一條壓縮空氣輸送管路和一條脫模劑輸送管路，壓縮空氣輸送管路進口端與壓縮空氣源連接，壓縮空氣輸送管路出口端與霧化倉進口連接，脫模劑輸送管路進口端與脫模劑料桶連接，脫模劑輸送管路進口端出口端與霧化倉進口連接，霧化倉出口連接有噴頭。

而且，在壓縮空氣輸送管路出口端與霧化倉進口的管路上安裝有進氣量調節閥。

本發明優點和積極效果為：

通過簡化血流模型，將熱紅外人臉易受外界環境因素影響的溫度特征信息(溫譜圖)轉換成為人體的生物特征信息(血流圖)，突出了人臉的特征，弱化了背景因素等非特征信息對識別的影響。血流圖不僅反映了溫譜圖的特征，而且還反映了動脈和皮膚表面之間組織的人臉生理特征；通過改進的韋伯特征描述子，利用差勵和同向性Sobel算子計算分別計算得到的差勵信息和梯度方向信息，對噪聲具有更強的抗干擾能力，構建更加穩定的熱紅外人臉特征直方圖，得到更加魯棒性的熱紅外人臉特征，提高熱紅外人臉識別性能。

附圖說明：

圖1是本發明的結構原理框圖；