[發明專利]一種熱紅外人臉識別的方法及系統

在審

• 申請號: 202010773351.1
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111914761A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張天序;蘇軒;李正濤;郭詩嘉;郭婷;彭雅
• 申請（專利權）人: 南京華圖信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/08
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

本發明公開了一種熱紅外人臉識別的方法及系統，包括：確定待識別人臉的熱紅外圖像；將待識別人臉的熱紅外圖像輸入到訓練好的三官部件提取器，定位圖像中人臉的眼睛、鼻子和嘴巴，并對左眼、右眼、鼻子和嘴巴進行區域定位，構成對應的關鍵區域組；依據標準臉部的關鍵區域組和待識別人臉的關鍵區域組之間的差異，對待識別人臉的熱紅外圖像進行仿射變換，得到臉部對齊校準后的熱紅外圖像；將臉部對齊校準后的熱紅外圖像輸入到訓練好的人臉特征提取器，提取對應的人臉特征；將提取到的人臉特征輸入到訓練好的分類器，識別其所屬人的信息。本發明能夠在無光源條件下對人臉進行識別，識別率高。

技術領域

本發明屬于生物特征識別與紅外技術交叉的領域，更具體地，涉及一種熱紅外人臉識別的方法及系統。

背景技術

人臉識別，即對于一張人臉熱紅外圖像，可以得知對應人臉的標簽或者名字。可見光的人臉識別已經廣泛應用到海關、車站、考勤、自動駕駛和疑犯追蹤等領域。但可見光的人臉識別技術無法在無外界光源的情況下進行工作，如無外界光源的夜晚。導致在夜間對疑犯的追蹤無法進行；若無外部光源，小區閘機的可見光人臉識別也無法進行。如圖1，其中圖1中(a)和(b)分別為有光照和無光照下的可見光圖像。圖1中(c)和(d)分別為有光照和無光照下的熱紅外圖像。有無光照對可見光的識別造成了根本困難，然而對熱紅外圖像沒有任何影響。可見光人臉識別也無法對有偽裝的虛假人臉進行識別。可見光也不可以進行活體檢測，無法判定成像是真人，因此易被照片欺騙，易被有妝容打扮的人臉欺騙，導致人臉識別失敗，受限的因素較多。

由于可見光圖像為三通道，信息豐富，且圖像更為清晰，所以較為容易定位關鍵點。但是人臉熱紅外圖像是由人頭活體的熱輻射形成的，表現為單通道灰度圖像，與可見光圖像相比清晰度較差，例如眼角部分，鼻子的輪廓和嘴巴的輪廓不明顯，所以采用直接標點的方式無法實現。

目前主動近紅外人臉識別開始興起，但該技術需要主動光源，而且限制距離在50cm-100cm。并且主動光源會在眼鏡上產生明顯的反光，降低了眼睛的定位的精度，主動光源在長期使用后，會出現損壞和衰減。

由于人臉熱紅外圖像的特殊性，可見光人臉識別方法無法應用于熱紅外人臉識別。目前尚無人臉熱紅外圖像識別相關的方法報道，必須發明特殊的針對熱紅外人臉識別的新技術。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種熱紅外圖像的人臉識別方法及系統，旨在解決現有可見光人臉識別無法在無外界光源下進行，主動近紅外人臉識別技術受距離限制以及人臉熱紅外圖像是單通道灰度圖像，清晰度較差，采用直接標點方式進行熱紅外人臉識別無法實現的技術問題。

為實現上述目的，第一方面，本發明提供一種熱紅外人臉識別的方法，包括如下步驟：

確定待識別人臉的熱紅外圖像；

將待識別人臉的熱紅外圖像輸入到訓練好的三官部件提取器，定位圖像中人臉的眼睛、鼻子和嘴巴，并對左眼、右眼、鼻子和嘴巴進行區域定位，構成對應的關鍵區域組；所述關鍵區域組還包括：嘴巴區域形心坐標、左眼區域形心坐標以及右眼區域形心坐標；

利用標準臉部的關鍵區域組和待識別人臉的關鍵區域組之間的差異，對待識別人臉的熱紅外圖像進行仿射變換，得到臉部對齊校準后的熱紅外圖像；

將臉部對齊校準后的熱紅外圖像輸入到訓練好的人臉特征提取器，提取對應的人臉特征；

將提取到的人臉特征輸入到訓練好的分類器，識別其所屬人的信息。

在一個可選的實施例中，所述訓練好的三官部件提取器采用如下方式定位圖像上的熱紅外人臉的眼睛、鼻子以及嘴巴區域：

Area_Nose＝{C(x,y)＝[RGB_Nose]|0≤x≤W,0≤y≤H}