[發明專利]一種結合心跳信號的遠程人臉識別方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 201710069368.7
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106897678B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 蘇衛華;安慰寧;吳航;劉保真;秦曉麗;苑英海;陳卓
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生裝備研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 王沖

1.一種結合心跳信號的遠程人臉識別方法，用于多點主動視覺系統的遠程人臉識別，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

采集監控區域內的圖像，從采集到的圖像中提取行人圖像和確定行人空間位置；

根據行人空間位置，使用光振動成像技術獲取行人心跳信號的空間位置；

所述使用光振動成像技術獲取行人心跳信號的空間位置，具體包括以下步驟：

依據行人空間位置，采用調制后的結構光照射行人，結構光經反射后由位置敏感探測器陣列接收，并對接收信號進行傅里葉變換輸出行人的振動信息，從得到的振動信息中提取出心跳信號的空間位置；

根據心跳信號與人臉的天然位置關系，定位行人的人臉空間位置；

根據人臉空間位置，調整采集區域到人臉區域，采集清晰人臉圖像。

2.如權利要求1所述的結合心跳信號的遠程人臉識別方法，其特征在于，所述從采集到的圖像中提取行人圖像和確定行人空間位置，包括以下步驟：

對采集到圖像采用多尺度滑動窗口法提取滑窗內圖塊，解析滑窗內圖塊的方向梯度直方圖特征，利用支持向量機分析方向梯度直方圖特征得到行人檢測窗，提取行人檢測窗內的行人圖像，并獲取行人的空間位置。

3.如權利要求1所述的結合心跳信號的遠程人臉識別方法，其特征在于，所述根據心跳信號與人臉的天然位置關系，定位行人的人臉空間位置，具體包括以下步驟：

根據行人圖像獲得行人與行人圖像的比例關系，按照比例關系和心跳信號與人臉的天然位置關系，計算出圖像中從心跳信號移動到人臉所需要的距離，從而結合心跳信號的空間位置確定人臉空間位置。

4.如權利要求1所述的結合心跳信號的遠程人臉識別方法，其特征在于，所述根據人臉空間位置，調整采集區域到人臉區域，采集清晰人臉圖像，具體包括以下步驟：

根據人臉空間位置，通過卡爾曼濾波預測行人0.2～0.5s后的人臉空間位置，調整人臉圖像采集區至預測人臉空間位置后，獲取行人的清晰人臉圖像，并儲存。

5.如權利要求1～4任一項所述的結合心跳信號的遠程人臉識別方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據采集到人臉圖像，將人臉圖像剪切下來，傳輸至人臉識別器，完成對行人人臉識別和身份認證。

6.一種結合心跳信號的遠程人臉識別裝置，用于多點主動視覺系統的遠程人臉識別，其特征在于，所述裝置包括：

行人位置采集單元，采集監控區域內的圖像，從采集到的圖像中提取行人圖像和確定行人空間位置；

心跳信號感知單元，根據行人空間位置，使用光振動成像技術獲取行人心跳信號的空間位置；

所述心跳信號感知單元包括：光振動成像模塊，用于感知心跳產生的微小位移，獲取目標行人心跳信號的空間位置坐標，所述光振動成像模塊包括：光源、位置敏感探測器陣列、信號處理電路和微控制器，所述光源用于產生調制后的結構光照射行人，所述位置敏感探測器陣列用于接收結構光照射行人的回波信號，所述信號處理電路用于對位置敏感探測器陣列接收到的信號進行濾波降噪處理，所述微控制器用于對接收信號進行傅里葉變換輸出行人的振動信息，并從得到的振動信息中提取出心跳信號的空間位置；

人臉坐標定位單元，根據心跳信號與人臉的天然位置關系，定位行人的人臉空間位置；

人臉圖像采集單元，根據人臉空間位置，調整采集區域到人臉區域，采集清晰人臉圖像。

7.如權利要求6所述的結合心跳信號的遠程人臉識別裝置，其特征在于，所述行人位置采集單元包括一個以上廣視場攝像頭和行人圖像處理模塊，所述廣視場攝像頭用于檢測和追蹤目標行人，并采集行人圖像，所述行人圖像處理模塊對采集到圖像采用多尺度滑動窗口法提取滑窗內圖塊，解析滑窗內圖塊的方向梯度直方圖特征，利用支持向量機分析方向梯度直方圖特征得到行人檢測窗，提取行人檢測窗內的行人圖像，并獲取行人的空間位置。