[發明專利]一種用于人臉識別的方法及裝置

有效

• 申請號: 201510727701.X
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105373777B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 席鉉洋;覃政科;丁曙光;喬紅;宋永博;吳偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

本發明公開了一種用于人臉識別的方法和裝置，所述方法包括：對于輸入的待識別人臉圖片進行人臉關鍵部件定位，確定人臉關鍵部件中心位置；根據人臉關鍵部件中心位置進行人臉圖像區域分割，以人臉關鍵部件的中心為圖像中心位置分別分割出人臉關鍵部件區域；將人臉圖像分割為預定數量同樣大小的正方形圖像區域；基于第一種分割方式得到的人臉關鍵部件區域對應的圖像，利用面部表情識別神經網絡進行面部表情識別，得到人臉圖像對應的面部表情信息；所述面部表情識別神經網絡基于卷積深度信念神經網絡構成；基于第二種分割方式得到的預定數量的語義區域對應的圖像，提取每一塊語義區域圖像的局部二值模式直方圖，并在所述面部表情信息的調控下，得到人臉識別結果。

技術領域

本發明屬于圖像識別或計算機視覺領域，尤其涉及人臉關鍵部件定位、面部表情識別和人臉身份識別。

背景技術

局部二值模式(local binary pattern，LBP)是一種可用于紋理分析的圖像空間特征，具有較強的可區分性；同時，對于單調的灰度變化、光照變化具有較好的魯棒性。Ahonen等人將其作為一種人臉描述子用于人臉身份識別(T.Ahonen，A.Hadid，andM.Pietikainen，“Face description with localbinary patterns：Application to facerecognition，”IEEE Trans.PatternAnal.Mach.Intell.，vol.28，no.12，pp.2037-2041，Dec.2006.)。他們把人臉圖像分成若干區域，從每個圖像區域提取局部二值模式直方圖，然后把所有的直方圖向量連接成一個空間增強局部二值模式直方圖(spatiallyenhancedlocal binary pattern histogram，eLBPH)用于人臉身份識別。他們考慮到了不同的人臉圖像區域對于人臉身份識別的貢獻不同，即不同的人臉圖像區域用于人臉身份識別的區分能力不同，并做了相應的改進——根據每個人臉圖像區域區分能力的大小賦予不同的權值，并稱之為weighted eLBPH。

然而，他們卻沒有考慮表情因素，即人臉圖像區域用于人臉身份識別時的區分能力在不同表情下不同。同時，他們對于人臉圖像的區域分割也是較為簡單的，劃分出的人臉圖像區域沒有明確的語義含義。

發明內容

有鑒于此，本發明正是針對上述的兩點不足進行了改進，受生物學證據啟發相應地引入了“人臉圖像語義分割”和“表情調控下的人臉身份識別”步驟，提出了一種改進的用于人臉識別的空間增強局部二值模式直方圖方法(后均簡稱為改進方法)。最終并通過實驗驗證了改進的合理性和有效性。

根據本發明一方面，提供了

一種用于人臉識別的方法，其包括：

步驟1、對于輸入的待識別人臉圖片進行人臉關鍵部件定位，確定人臉關鍵部件中心位置；

步驟2、根據人臉關鍵部件中心位置進行人臉圖像區域分割，包括兩種分割方式：第一種、以人臉關鍵部件的中心為圖像中心位置分別分割出人臉關鍵部件區域；第二種、將人臉圖像分割為預定數量同樣大小的正方形圖像區域；

步驟3、基于步驟2中第一種分割方式得到的人臉關鍵部件區域對應的圖像，利用面部表情識別神經網絡進行面部表情識別，得到人臉圖像對應的面部表情信息；所述面部表情識別神經網絡基于卷積深度信念神經網絡構成；

步驟4、基于步驟2中第二種分割方式得到的預定數量的語義區域對應的圖像，提取每一塊語義區域圖像的局部二值模式直方圖，并在所述面部表情信息的調控下，得到人臉識別結果。

根據本發明另一方面，其提供了一種用于人臉識別的裝置，其包括：

人臉關鍵部件定位模塊，對于輸入的待識別人臉圖片進行人臉關鍵部件定位，確定人臉關鍵部件中心位置；