[發明專利]一種建立人臉圖像識別器方法

在審

• 申請號: 201710545834.4
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107316032A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 王任直;韋人;馮銘;包新杰;劉小海;姚勇;鄧侃
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院北京協和醫院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司11001
• 代理人: 李桂玲,孫福春

1.一種建立人臉圖像識別器方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一，獲取多個人臉原圖像，所述人臉原圖像是人臉正面的彩色攝影圖像；

步驟二，根據所述人臉原圖像生成多個訓練圖像，每個所述訓練圖像是具有相同像素數量、相同圖像基點的圖像，所述訓練圖像保留眼眉以下的人臉輪廓內的圖像，其它部分由單一顏色的圖像遮罩；

步驟三，將所述多個訓練圖像輸入分類器，所述分類器根據訓練圖像進行學習后，生成能夠對人臉圖像進行分類處理的所述人臉圖像識別器。

2.根據權利要求1所述的一種建立人臉圖像識別器方法，其特征在于，步驟一中，所述人臉原圖像是24位彩色圖像，所述人臉原圖的面部像素數量不低于200像素×200像素。

3.根據權利要求1所述的一種建立人臉圖像識別器方法，其特征在于，所述訓練圖像是水平像素數量和垂直像素數量相同的正方形圖像，所述訓練圖像包括原訓練圖像，生成所述原訓練圖像的方法包括：

a. 識別所述人臉原圖像的關鍵點，所述關鍵點包括眼眉關鍵點、上下眼瞼關鍵點、臉部輪廓關鍵點；

b. 根據步驟a得到的所述上下眼瞼關鍵點，分別計算出左眼幾何中心和右眼幾何中心，所左眼幾何中心和右眼幾何中心是眼瞼輪廓的幾何中心；

c. 根據步驟b得到的左眼幾何中心和右眼幾何中心，計算出左眼幾何中心和右眼幾何中心之間連線的中點作為所述圖像基點；

d. 以所述圖像基點為中心旋轉人臉原圖像，使左眼幾何中心和右眼幾何中心處于同一水平線上，所述關鍵點隨人臉原圖像同時旋轉；

e. 對人臉原圖像進行裁切，生成眼眉以下包含所述關鍵點的最小矩形圖像；

f. 根據所述臉部輪廓關鍵點生成所述人臉輪廓圖像，所述人臉輪廓圖像是所述人臉輪廓之外的圖像為單一顏色的背景圖像；

g.將所述人臉輪廓圖像進行等比例縮放并放置在所述正方形的訓練圖像中，生產所述原訓練圖像；所述人臉輪廓圖像的圖像基點的橫向位置位于所述訓練圖像的中心，所述人臉輪廓圖像的圖像基點至所述訓練圖像上邊沿的距離為訓練圖像全高的0.195倍，所左眼幾何中心和右眼幾何中心之間的距離是所述訓練圖像寬度的0.35倍；位于所述人臉輪廓圖像之外的所述訓練圖像與所述人臉輪廓圖像的背景圖像的顏色一致。

4.根據權利要求3所述的一種建立人臉圖像識別器方法，其特征在于：

在步驟f中，根據所述臉部輪廓關鍵點生成人臉的輪廓遮罩圖像，所述輪廓遮罩圖是以臉部輪廓為分界線的雙色圖像，所述輪廓遮罩圖像在所述人臉輪廓內的圖像為透明圖像，將所述輪廓罩圖與所述所述最小矩形圖像疊加，生成所述人臉輪廓圖像；

在步驟f中，對輪廓遮罩圖像的銳利邊進行緣高斯模糊處理；

所述訓練圖像是512像素×512像素的圖像，在步驟g中，所述圖像基點距所述訓練圖像左上角的像素坐標位置為（256×100），所左眼幾何中心和右眼幾何中心之間的像素數為180像素。

5.根據權利要求3所述的一種建立人臉圖像識別器方法，其特征在于：所述訓練圖像還包括通過原訓練圖像生成的多個衍生訓練圖像，生成所述衍生訓練圖像的方法包括隨機調整亮度、模擬面部識別誤差、模擬插值誤差。

6.根據權利要求5所述的一種建立人臉圖像識別器方法，其特征在于：

所述隨機調整亮度方法包括，生成多個隨機數GAMMA，采用每個隨機數GAMMA作伽馬值對原訓練圖片進行伽馬變換，生成多個衍生訓練圖片；

所述模擬面部識別誤差方法包括，根據所述訓練圖像生成人臉輪廓的遮罩圖像，將遮罩圖像多次隨機地在橫向和縱向移動一個位移量，生成多個衍生訓練圖片，圖像在橫向距離為服從U(-距離常數×橫向位移量, + 距離常數×橫向位移量)的隨機數，圖像在縱向距離為服從U(-距離常數×縱向位移量, + 距離常數×縱向位移量)的隨機數；

所述模擬插值誤差方法包括，采用隨機數R，對原圖片先進行比值為R的等比例變換，再對原圖片進行比值為1/R的等比例變換，采用多個隨機數生成多個多個衍生訓練圖片。