[發(fā)明專利]一種快速人臉檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010536058.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111696142A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張釗;袁濤;黃韶華;王睿
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東聯(lián)通通信建設(shè)有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 郭帥

本申請一種快速人臉檢測方法及系統(tǒng)，屬于智慧教學(xué)領(lǐng)域，在對圖像進(jìn)行人臉檢測之前去除無效的圖像區(qū)域，保留有效檢測區(qū)域，從而減小待人臉檢測圖像的大小，尤其對于高清圖像而言可有效提高人臉檢測速度；實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案可高效處理視頻流的幀圖像這樣處理量龐大的數(shù)據(jù)，裁剪圖像的無效區(qū)域可有效節(jié)約運(yùn)算資源，為后續(xù)的智慧課堂管理系統(tǒng)提供充足的計(jì)算資源，有利于系統(tǒng)其余功能的開發(fā)和擴(kuò)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智慧教學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種快速人臉檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

智慧課堂是區(qū)別于傳統(tǒng)課堂教學(xué)，通過大數(shù)據(jù)分析與教育理念的融合的一種新型優(yōu)化教學(xué)模式，在智慧課堂推廣的背景下人臉檢測技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，用于包括學(xué)生考勤、課堂情緒分析、教學(xué)評價(jià)等，教學(xué)評價(jià)中又包括利用錄制好的教學(xué)視頻對教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，因此需要對教學(xué)視頻中的教師人臉進(jìn)行檢測。

為了保證視頻質(zhì)量往往在教室內(nèi)錄制時進(jìn)行高清拍攝，得到的單幀圖像像素?cái)?shù)目非常大，高清視頻的單幀圖像的像素點(diǎn)可達(dá)上百萬，現(xiàn)有的人臉檢測算法的運(yùn)算速度往往隨著圖像尺寸的增大呈現(xiàn)爆炸性增長，嚴(yán)重拖慢檢測速度；一些運(yùn)算速度相對較快的算法處理圖像時會對圖像進(jìn)行全局區(qū)域檢測，對于錄制視頻這樣龐大的處理量仍會耗費(fèi)大量運(yùn)算資源，影響檢測速度。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供一種快速人臉檢測方法及系統(tǒng)，去除圖像中的無效區(qū)域以減小待人臉檢測的圖像區(qū)域，提高人臉檢測速度，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

本發(fā)明一種快速人臉檢測方法，包括：

S1.獲取視頻流的單幀待檢測圖像，前一幀圖像的檢測結(jié)果中已確定無效區(qū)域時直接裁剪待檢測圖像中的無效區(qū)域得到二次圖像，否則檢測待檢測圖像的無效區(qū)域并裁剪；

所述無效區(qū)域以圖像中的選定標(biāo)志物作為參照系；

S2.對二次圖像在前一幀圖像中確定的人臉檢測自適應(yīng)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行人臉檢測，當(dāng)前一幀圖像未檢測到人臉時對二次圖像進(jìn)行全圖范圍內(nèi)的人臉檢測，以已檢測得的人臉為中心構(gòu)建人臉檢測自適應(yīng)區(qū)域作為下一幀待檢測圖像的人臉檢測區(qū)域。

優(yōu)選地，步驟S1中所述的檢測待檢測圖像的無效區(qū)域并裁剪包括：

S11.對待檢測圖像作灰度化處理得到灰度圖像；

S12.根據(jù)設(shè)定好的灰度轉(zhuǎn)換閾值對灰度圖像二值化得到二值化圖；

S13.檢測二值化圖中的選定標(biāo)志物的圖像區(qū)域，獲取位于選定標(biāo)志物上方的圖像部分作為無效區(qū)域并裁剪。

優(yōu)選地，步驟S13包括：

S131.根據(jù)設(shè)定的子圖域像素閾值對二值化圖從上而下從左至右檢測與選定標(biāo)志物相同灰度值的子圖域，其中子圖域?qū)儆谶x定標(biāo)志物圖像區(qū)域的一部分，其上邊沿與選定標(biāo)志物圖像區(qū)域的上邊沿重合；

S132.以子圖域的上邊沿為基準(zhǔn)確定選定標(biāo)志物上方的圖像部分作為無效區(qū)域并裁剪。

優(yōu)選地，步驟S131包括：

子圖域像素閾值設(shè)為m×n，以二值化圖的左上角為坐標(biāo)系原點(diǎn)構(gòu)建坐標(biāo)系，x軸方向?yàn)樽宰笾赶蛴遥瑈軸方向?yàn)樽陨现赶蛳拢瑢Χ祷瘓D從上至下從左至右檢測，在x軸方向連續(xù)檢測得m個與選定標(biāo)志物同灰度值的像素點(diǎn)設(shè)為一條像素線，且在y軸方向連續(xù)檢測得n條像素線時視為檢測得子圖域。

優(yōu)選地，對二值化圖從上至下從左至右檢測時記錄x軸方向上當(dāng)前像素線的首個像素點(diǎn)的坐標(biāo)(x₀,y₀)，在y軸方向?qū)ο乱粭l像素線的檢測以坐標(biāo)為(x₀-2,y₀+1)的像素點(diǎn)為起點(diǎn)。

優(yōu)選地，步驟S2包括：