[發明專利]一種基于嵌入式設備有限緩存的人臉檢測去重方法

有效

• 申請號: 201810283735.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108491822B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 徐龍飛;何良斌;秦慶;石兆斌;李光;肖剛
• 申請（專利權）人: 杭州高創電子科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F16/583
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 杜立

本發明是一種基于嵌入式設備有限緩存的人臉檢測去重方法，包括以下步驟：從視頻流中獲取視頻幀；算法處理；處理算法輸出結果；處理視頻幀緩存隊列；處理消失的人臉并對人臉圖片進行編碼；獲取編碼數據提供給后續服務端。其中，算法處理需要對視頻幀進行人臉檢測、跟蹤、ID標注、綜合評分，后續的去重操作以人臉ID和評分值作為依據；處理算法輸出的結果以人臉ID為索引持續更新數據，記錄最佳人臉的相關信息；算法檢測完成后對視頻幀進行緩存，視頻緩存隊列只緩存引用計數大于0的圖片，當緩存隊列滿的時候，將引用計數最小的視頻幀中引用的人臉進行預編碼并保存，然后刪除該視頻幀，以達到節省緩存的目的，這一步是本發明的一個關鍵步驟。

技術領域

本發明屬于人臉檢測實際應用領域，涉及到深度學習人臉檢測技術，嵌入式設備圖片緩存管理技術，嵌入式設備緩存應用優化等技術。

背景技術

人臉檢測與識別技術是現今人工智能以及模式識別的研究熱點，在安全防范、金融應用，智慧民生等許多領域有著廣泛的應用,而人臉檢測的主要作用是為后續識別等提供服務。

隨著技術的發展，人臉檢測與識別在公共安全等領域的應用逐漸擴大，正確且高效的識別會給安全防范及公安刑偵等帶來事半功倍的效果，有助于解放大量的人力和物力，反之不但不能提升效果，反而會導致大量誤判，需要額外增加人力物力進行二次篩選，另外重復抓圖還會導致后續識別計算量的增加，所以如何給后續識別服務提供高質量的人臉圖片就顯得非常重要。

在人臉檢測的某些實際應用場景中，比如出入口、人行道、小區、廣場等公共場景，行人的出現存在隨機性，行人的頭部動作也存在不確定性。在這些多目標人臉檢測的場景中，單個目標人臉的圖像質量存在不確定性的波動，多個目標人臉相互間的波動沒有關聯性。現有的嵌入式人臉檢測設備，由于內存有限，而原始視頻幀圖片占用內存空間又比較大，緩存原始視頻幀數目有限，尤其是在目標較多情況下，每個緩存視頻幀中都存在有用的人臉圖片，簡單的過濾策略無法利用有限的緩存挑選出最優的人臉圖片，在緩沖即將溢出的時候，只能被動的采用抓取相對較好的圖片這種策略，當后續存在更好的人臉圖片時，還需要繼續抓圖，這樣就存在多次抓圖以及部分人臉圖片質量不佳的問題。

解決上述問題的關鍵在于如何利用有限的緩存挑選出最優的一張人臉圖片。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足之處，提出了一種基于嵌入式設備有限緩存的人臉檢測過濾方法，利用嵌入式設備有限的緩存，合理分配視頻幀緩存，在多維度綜合評價人臉得分基礎上，不斷更新檢測出的人臉數據信息，同時對緩存視頻幀進行重要性評價，刪除不重要的緩存圖片，當緩存即將溢出的時候，采用預先編碼再刪除重要性較低緩存圖片這種有償替換的方式，直到人臉消失以后，最終挑選出最佳的人臉圖片。

本發明為達到上述發明目的，采用如下技術方案：

1.初始化時，建立人臉信息記錄隊列和視頻幀緩存隊列，人臉信息隊列以人臉ID值為索引，一個人臉ID一個節點，保存人臉評分值、位置信息、以及人臉位于視頻幀的幀序號，并在每一次檢測后，依據評分值，更新數據，只記錄最大評分值的信息；根據設備內存情況合理建立視頻幀緩存隊列，存放分析后的視頻幀，用于最終抓圖編碼使用。

2.從視頻流中獲取原始視頻幀，視頻幀可以是本地直接采集獲得，也可以是網絡視頻流解碼獲得，每一幀視頻均按照時間順序添加正向增長的幀序號，用于人臉檢測及編碼查找圖片索引使用。

3.從待分析的視頻幀緩存中順序取出一幀圖像進行檢測，對輸入的視頻幀進行人臉檢測；檢測完成之后，與之前檢測到的人臉信息進行比對，如果是同一個人臉則使用相同的ID值，如果是新增的人臉，標注新的ID值，至此完成人臉的跟蹤與ID標注工作；最后對所有檢測到的人臉進行綜合得分評價，評價維度包括人臉相似度、清晰度、人臉角度、分辨率、特征點數量5個維度，計算方法為：