[發明專利]一種基于ARM處理平臺動態處理人臉識別系統及其設備

在審

• 申請號: 201810434138.0
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108376256A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 閻石;張偉;程剛;張苡寧;楊楠;鄧佳璐;賈玉潔
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06F17/30
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 汪浩

本發明公開了一種基于ARM處理平臺動態處理人臉識別系統及其設備，該系統包括硬件平臺、圖像采集模塊、圖像預處理模塊、人臉檢測模塊、特征提取模塊、人臉識別模塊、數據庫模塊和視頻顯示模塊；首先選擇相應硬件平臺，設計動態人臉識別系統；人臉識別系統通過圖像采集模塊進行圖像信息采集操作，采集好的圖像通過圖像預處理模塊對圖像預處理工作；之后信息由人臉檢測模塊進行人臉檢測工作，截取人臉圖像；最后，利用特征提取模塊提取的特征通過人臉識別模塊進行人臉識別，采集和識別的信息均存儲于數據庫模塊中；為用戶在系統中方便管理人臉數據庫，系統中利用MySQL數據庫研發了數據庫管理功能。

技術領域

本發明屬于模式識別技術領域，是一種利用嵌入式開發技術、模式識別等實現人臉動態識別系統，具體涉及一種基于ARM處理平臺動態處理人臉識別系統及其設備。

背景技術

人臉識別是指采用機器對人臉圖像進行分析處理，提取有效人臉識別信息，達到身份識別的目的。該技術在視頻監控、信息安全、身份認證等方面已有廣泛的應用。

近幾年嵌入式行業發展迅速，使得用戶對電子設備或終端的需求越來越多。現有的人臉識別算法都是以PC為平臺，構成的系統具有體積龐大、不方便使用的問題。隨著電子技術的發展及社會的需求變化，硬件處理平臺朝著微型化、低功耗、便攜式的方向發展，而且PC平臺限制了人臉識別的廣泛應用與普及。

現實生活中，在人們對現有技術的眾多要求中，人臉識別技術是普遍而且實用價值較高的需求之一。現有的較高端的人臉識別技術已經應用到了生活的各個方面了。

目前主流的嵌入式硬件平臺有ARM、DSP等。在ARM系列處理器中，Cortex-A9多核處理器技術成熟、應用廣泛、數據處理與運算能力較強，具有快速處理人臉識別算法的性能，同時價格便宜，有利于嵌入式人臉識別系統的普及化。

發明內容

本發明目的在于解決上述問題并提供積小巧、操作簡單、識別精度高的一種基于多核ARM的動態人臉識別系統。

該系統包括硬件平臺、圖像采集模塊、圖像預處理模塊、人臉檢測模塊、特征提取模塊、人臉識別模塊、數據庫模塊和視頻顯示模塊；首先選擇相應硬件平臺，設計動態人臉識別系統；人臉識別系統通過圖像采集模塊進行圖像信息采集操作，采集好的圖像通過圖像預處理模塊對圖像預處理工作；之后信息由人臉檢測模塊進行人臉檢測工作，截取人臉圖像；最后，利用特征提取模塊提取的特征通過人臉識別模塊進行人臉識別，采集和識別的信息均存儲于數據庫模塊中；為用戶在系統中方便管理人臉數據庫，系統中利用MySQL數據庫研發了數據庫管理功能。

硬件平臺設計：

平臺應選用多核ARM架構的CPU，需配備1GB內存，4GB存儲空間，保證系統的流暢運行；平臺需擴展多種接口，至少提供顯示接口、USB、SD卡等接口連接屏幕設備及攝像采集設備。

硬件平臺設計參考圖1系統硬件結構示意圖

優先的；動態人臉識別系統具體流程如下：

步驟一：圖像采集

a攝像頭抓取圖像,以每秒1幀的速度采集圖像；

步驟二：加載訓練好的人臉庫

步驟三：圖像預處理

a對人臉圖像采用灰度變換，以便系統運算流暢；

b對變換后的人臉圖像進行直方圖均衡化和歸一化處理；

步驟四：人臉檢測

a對人臉圖像采用人臉檢測

利用Harr特征，對步驟二得到的圖像進行人臉檢測；

b截取目標人臉區域圖像，并自動的統一人臉圖像尺寸為高×寬＝80×80像素；