[發(fā)明專利]一種改進(jìn)的人臉檢測系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710155060.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN106934377B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆智辰天林信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 北京華仁聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11588
• 代理人: 陳建

1.一種改進(jìn)的人臉檢測系統(tǒng)，其特征是，包括人臉采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、人臉定位模塊、膚色檢測模塊和人臉匹配模塊，所述人臉采集模塊用于采集當(dāng)前的含有人臉信息的圖像，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)采集得到的圖像進(jìn)行去噪處理，所述人臉定位模塊用于通過深度感應(yīng)傳感器采集得到的人臉區(qū)域的深度信息和彩色信息確定人臉半徑，所述膚色檢測模塊用于將采集到的膚色樣本轉(zhuǎn)換到不同的空間進(jìn)行比較，從而區(qū)分像素點(diǎn)屬于“人臉膚色”或“非人臉膚色”，所述人臉匹配模塊用于從當(dāng)前檢測得到的人臉區(qū)域中提取人臉特征參數(shù)和數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的人臉區(qū)域特征參數(shù)進(jìn)行匹配，從而進(jìn)行人臉識(shí)別；所述人臉采集模塊采用深度感應(yīng)傳感器進(jìn)行人臉圖像的采集；所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)采集得到的圖像進(jìn)行去噪處理，具體包括：

設(shè)f₁，f₂，f₃，......，f_n為像素點(diǎn)f₀附近的n個(gè)鄰域點(diǎn)，則f₀的表達(dá)式為：

f₀＝medium(f₁，f₂，f₃，......，f_n)；所述人臉定位模塊用于通過深度感應(yīng)傳感器采集人臉區(qū)域的深度信息和彩色信息，并通過人臉區(qū)域深度信息計(jì)算獲得人臉半徑，具體包括：

a.根據(jù)人臉半徑和人臉區(qū)域平均深度之間的關(guān)系，計(jì)算初步的人臉半徑R：

R＝adep²+bdep+c

其中，R是人臉的半徑，dep為人臉區(qū)域平均深度，a，b，c為根據(jù)最小二乘法設(shè)定的常量；

b.所述人臉區(qū)域的平均深度dep通過下式得到：

式中，n表示深度感應(yīng)傳感器獲取的人臉深度數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，D_i表示深度感應(yīng)傳感器獲取的第i個(gè)人臉深度數(shù)據(jù)，t為深度感應(yīng)傳感器使用的標(biāo)準(zhǔn)溫度，t₀為深度感應(yīng)傳感器測量時(shí)的實(shí)際環(huán)境溫度；所述膚色檢測模塊用于將采集到的膚色樣本轉(zhuǎn)換到不同的空間進(jìn)行比較，從而區(qū)分像素點(diǎn)屬于“人臉膚色”或“非人臉膚色”，具體包括：

a.將采集得到的原始圖像進(jìn)行RGB色彩空間與YCg Cr色彩空間的轉(zhuǎn)換，變換公式為：

式中，R、G、B分別為原始圖像的紅色、綠色和藍(lán)色的色彩分量值，Y為轉(zhuǎn)換后的亮度分量，Cg為轉(zhuǎn)換后的綠色色度分量，Cr為轉(zhuǎn)換后的紅色色度分量；

b.構(gòu)建膚色相似度函數(shù)，用于驗(yàn)證膚色區(qū)域的像素點(diǎn)，定義k為膚色相似度，k值越大，表示越接近膚色，進(jìn)而認(rèn)為該像素點(diǎn)屬于人臉區(qū)域；

其中，Cg、Cr分別為像素點(diǎn)的綠色和紅色色度分量，r為色度分量的均值向量，R為色度分量的協(xié)方差矩陣，c_j為第j個(gè)像素點(diǎn)的色度向量，n為色度向量的總數(shù)；

c.定義T₁為人臉膚色檢測閾值，采用以下方法區(qū)分像素點(diǎn)屬于所述“人臉膚色”或“非人臉膚色”，具體為：

若k≥T₁，則判定為“膚色”，若k＜T₁，則判定為“非膚色”；所述人臉匹配模塊用于從當(dāng)前檢測得到的人臉區(qū)域中提取人臉特征參數(shù)和數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的人臉區(qū)域特征參數(shù)進(jìn)行匹配，從而進(jìn)行人臉識(shí)別，具體包括：

a.定義第一特征相似度為D，將采集得到的人臉圖像分割成N個(gè)區(qū)域，則D的表達(dá)式為：

式中，M_i(x，y)代表當(dāng)前人臉圖像i區(qū)域的LBP特征，ω_i(x，y)代表人臉數(shù)據(jù)庫中的LBP特征，N代表劃分的矩形區(qū)域個(gè)數(shù)，ω_i代表矩形區(qū)域的權(quán)重；

b.定義第二特征相似度為H，假設(shè)當(dāng)前人臉圖像的灰度級(jí)為L，則矩形區(qū)域i中灰度值為j的像素點(diǎn)為n_j，則矩形區(qū)域i的灰度熵值為：

則第二特征相似度H的表達(dá)式為：

式中，ω_i代表矩形區(qū)域的權(quán)重，ρ_i代表矩形區(qū)域i的灰度熵值，代表人臉數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)矩形區(qū)域的灰度熵值，N代表矩形區(qū)域個(gè)數(shù)；

c.構(gòu)建人臉匹配系數(shù)μ，用于根據(jù)第一特征相似度和第二特征相似度進(jìn)行綜合分析，進(jìn)行人臉圖像識(shí)別，具體為：

式中，D為第一特征相似度，H為第二特征相似度，A₁、A₂分別為第一特征相似度和第二特征相似度的系數(shù)，A₁，A₂＞0且A₁+A₂＝1；

d.定義δ為人臉識(shí)別系數(shù)的閾值，根據(jù)人臉匹配系數(shù)與閾值之間的關(guān)系判斷是否為同一張人臉，具體為：

則當(dāng)識(shí)別為同一人臉時(shí)，結(jié)果為1，當(dāng)判斷為非人臉時(shí)，結(jié)果為0。