[發明專利]一種人臉識別裝置和方法

有效

• 申請號: 201811421725.2
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109635682B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 余學儒;李琛;王鵬飛;段杰斌;王修翠;傅豪
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;馬盼

1.一種人臉識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

S01：分別獲取待識別人臉的可見光圖像和結構光圖像；

S02：采用可見光圖像和結構光圖像進行人臉定位，并判斷待識別人臉與鏡頭之間的距離是否在可識別范圍內，若在可識別范圍內，繼續步驟S03；若不在可識別范圍內，調整待識別人臉位置，繼續步驟S01：

其中，人臉定位具體包括：在可見光圖像中采用區域A圈出人臉位置，計算質心，并將該質心位置對應在結構光圖像中；

其中，判斷待識別人臉與鏡頭之間的距離的方法為：在結構光圖像中，以上述對應過來的質心為參考基準點，在結構光圖像上圈出區域B，計算區域B的平均深度；當平均深度小于最小距離閾值時，提示人臉距離鏡頭過近；當平均深度大于最大距離閾值時，提示人臉距離鏡頭過遠；

S03：分別在可見光圖像和結構光圖像中提取最小人臉區域；

S04：將可見光圖像進行矯正，并對可見光圖像和結構光圖像中的最小人臉區域進行配準，使得最小人臉區域為正臉方向，將配準之后的可見光圖像和結構光圖像壓縮成標準大小；

S05：在壓縮之后的可見光圖像和結構光圖像中最小人臉區域進行人臉特征提取；

S06：分別計算可見光圖像和結構光圖像中各個人臉特征與存儲信息中對應人臉特征的相似度；

S07：計算可見光圖像和結構光圖像中人臉特征與存儲信息中人臉特征的總相似度，當總相似度大于等于相似度閾值時，判斷待識別人臉與存儲信息為同一個人；當總相似度小于相似度閾值時，判斷待識別人臉與存儲信息不是同一個人。

2.根據權利要求1所述的一種人臉識別方法，其特征在于，所述步驟S03中在結構光圖像中提取最小人臉區域的方法為：

S031：將可見光圖像中的區域A擴大為A’，并將擴大之后的區域A’轉移至結構光圖像中，形成區域A”；所述區域B包含在區域A”中，將結構光圖像中位于區域A”之內并且深度函數g(x,y)大于0的區域標記為n，所述深度函數g(x,y)從所述結構光圖像中獲得；結構光圖像中標記為n并且連通的區域為連通區Ⅰ；對各個連通區Ⅰ進行面積統計，當連通區Ⅰ的面積小于區域閾值時，將該連通區Ⅰ標記為m，定義標記為m的連通區Ⅰ的深度函數為0，剩余的連通區Ⅰ的深度函數值保持不變，形成新的深度函數f(x,y)；

S032：將深度函數f(x,y)的相對高度和相對高度的梯度信息二值化，分別形成相對高度矩陣A(x,y)和相對高度的梯度信息矩陣B(x,y)；將A(x,y)和B(x,y)進行與操作形成矩陣C(x,y)，其中，矩陣C(x,y)為二值圖函數，對應0和1兩個值；

S033：對矩陣C(x,y)中等于1的區域進行連通區標記，形成連通區Ⅱ，并統計各個連通區Ⅱ的面積；當面積大于連通閾值的連通區Ⅱ的個數為1時，將該連通區Ⅱ標記為含有最小人臉區域的連通區Ⅲ；當面積大于連通閾值的連通區Ⅱ的個數大于1時，根據質心坐標以及各個連通區Ⅱ的平均深度確定含有最小人臉區域的連通區Ⅲ；

S034：對所述連通區Ⅲ分別進行膨脹和腐蝕，經過膨脹和腐蝕之后的連通區Ⅲ對應的矩陣C(x,y)轉變為二值圖函數D(x,y)，其中，二值圖函數D(x,y)對應0和1兩個值；針對所述連通區Ⅲ中D(x,y)等于0的區域，定義該區域的深度函數值為0；針對所述連通區Ⅲ中D(x,y)等于1的區域，定義該區域的深度函數為h(x,y)，且h(x,y)的深度函數值等于g(x,y)中對應位置的深度函數值，并且連通區Ⅲ中D(x,y)等于1的區域為最小人臉區域。

3.根據權利要求2所述的一種人臉識別方法，其特征在于，所述相對高度矩陣A(x,y)＝f(x,y)0；所述相對高度的梯度信息矩陣其中，thr表示高度閾值；所述矩陣C(x,y)＝A(x,y)B(x,y)，其中，表示與操作；f(x,y)表示坐標為(x,y)處的深度值，f(x-1,y)表示坐標為(x-1,y)處的深度值，f(x+1,y)表示坐標為(x+1,y)處的深度值，f(x,y-1)表示坐標為(x,y-1)處的深度值，f(x,y+1)表示坐標為(x,y+1)處的深度值。