[發明專利]一種基于智慧黑板的人臉識別方法和系統

在審

• 申請號: 202011294415.6
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112329698A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 朱玉榮;湯鵬飛
• 申請（專利權）人: 安徽文香信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06F16/583;G07C1/10
• 代理公司: 合肥洪雷知識產權代理事務所(普通合伙) 34164
• 代理人: 徐贛林

本發明公開了一種基于智慧黑板的人臉識別方法和系統，涉及生物識別技術領域。本發明包括如下步驟：步驟S1：獲取視頻實時采集的人臉圖像；步驟S2：對視頻中的人臉進行監測，剪切出人臉圖像部分；步驟S3：對剪切出的圖像進行預處理；步驟S4：提取待識別用戶的人臉圖像的面部特征；步驟S5：面部特征與身份信息管理數據庫模塊進行匹配；步驟S6：篩選出與輸入圖像相匹配的身份信息進行輸出。本發明通過主成分分析算法以提取人臉圖像特征信息，利用統計原理來判斷輸入圖像子空間與樣本訓練圖像空間之間的相似度，并通過歐式距離來判斷選擇輸入圖像與樣本空間中的對應關系，能夠快速對采集的人臉進行分類，提高人臉識別效率。

技術領域

本發明屬于生物識別技術領域，特別是涉及一種基于智慧黑板的人臉識別方法，即一種基于智慧黑板的人臉識別系統。

背景技術

人臉識別是將輸入的人臉圖像與已知庫中的模板進行比較并確定身份的一種技術，由于人臉是人們區分不同人的重要途徑，是最主要的信息來源之一，因此人臉識別是一種較指紋、視網膜和虹膜等識別更自然、更直接的一種識別方式，在多個領域如視頻監控、簽到系統、人機交互、系統開機等有著非常大的應用潛力。

在人臉識別領域中，在不同光照、姿態、表情、年齡、妝扮等條件下，拍攝同一個人得到的人臉圖像是有很大差異的。如何有效地克服這些不利因素的影響，對人臉識別來說至關重要。一般來說，可以從兩個方面來克服不利因素對人臉識別的影響。一方面，優化人臉識別的特征提取過程：從人臉圖像中提取適當的特征，該特征應該在有效刻畫不同人之間的類間差異的同時，對同一個人的類內變化(intra-classdifference)具有較強的穩定性；另一方面，優化人臉識別的特征模板比對過程：將需要比對的兩組或者多組人臉圖像的特征模板輸入到適當的分類器進行比對，好的分類器可以進一步擴大不同人的人臉特征模板之間的距離，縮小同一個人的不同人臉圖像特征模板之間的距離，更好地判別兩組人臉圖像是否來自同一個人。在特征提取過程已經較完善的情況下，優化特征模板比對過程仍然能大幅改善整個人臉識別系統的識別精度。按照在人臉特征模板庫中每個人注冊的特征模板的數量，人臉識別系統可以分為單模板比對系統和多模板比對系統。一般來說，相比單模板比對系統，在人臉識別系統中適當地使用多模板比對技術能顯著地提高識別精度。

而在智慧教室中，智慧黑板的攝像頭往往只是一個監控設備，負責對記錄課堂的上課過程進行記錄，并將記錄的課程視頻發送到服務器上，以供學生在課后觀看視頻對課堂老師講解的課程進行回顧，或對上課沒聽懂的部分進行多次反復的聽講；但智慧黑板的攝像頭可以擁有更多的功能，如對人臉進行采集，判斷學生是否上課來齊；對老師進行人臉識別，直接調用該老師專屬的數據課件；對學生進行人臉識別，判斷學生上課是否走神或睡覺等等。

因此，如何提供一種成本較低且能夠提高識別精度的人臉識別方案是目前急需解決的一個問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于智慧黑板的人臉識別方法和系統，通過主成分分析算法以提取人臉圖像特征信息，利用統計原理來判斷輸入圖像子空間與樣本訓練圖像空間之間的相似度，并通過歐式距離來判斷選擇輸入圖像與樣本空間中的對應關系，解決了現有的人臉識別效率低，精準度不足的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種基于智慧黑板的人臉識別方法，包括如下步驟：

步驟S1：獲取視頻實時采集的人臉圖像；

步驟S2：對視頻中的人臉進行監測，剪切出人臉圖像部分；

步驟S3：對剪切出的圖像進行預處理；

步驟S4：提取待識別用戶的人臉圖像的面部特征；

步驟S5：面部特征與身份信息管理數據庫模塊進行匹配；

步驟S6：篩選出與輸入圖像相匹配的身份信息進行輸出。