[發(fā)明專利]一種用于安防領(lǐng)域的自適應(yīng)局部人臉識(shí)別方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111105300.2
• 申請(qǐng)日: 2021-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113869169A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆守志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 的盧技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于安防領(lǐng)域的自適應(yīng)局部人臉識(shí)別方法和系統(tǒng)，所述方法首先判斷檢測(cè)到的人臉區(qū)域所屬的區(qū)域類別，然后進(jìn)行相同區(qū)域類別的特征相似度計(jì)算；所述系統(tǒng)包括以下模塊：圖像采集模塊、局部人臉檢測(cè)模塊、人臉檢測(cè)后處理模塊、人臉識(shí)別模塊。本發(fā)明所針對(duì)安防領(lǐng)域中人臉姿態(tài)多樣性的問(wèn)題，能夠在不需要正視攝像頭的情況下實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別；本發(fā)明中的模型訓(xùn)練使用到大量局部可見(jiàn)以及佩戴口罩或其他遮擋的樣本，因此對(duì)于機(jī)場(chǎng)車站的閘機(jī)中出現(xiàn)的佩戴口罩不可識(shí)別的情況也能有很大的改善，很大程度地提升了安防領(lǐng)域中人臉識(shí)別的準(zhǔn)確度和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及安防，特別是一種用于安防領(lǐng)域的自適應(yīng)局部人臉識(shí)別方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)人臉識(shí)別已經(jīng)深入到生活的各個(gè)方面，極大的方便了我們的生活，在便利性的同時(shí)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確度和安全性越來(lái)越受到考驗(yàn)。在實(shí)際安防領(lǐng)域使用中，比如人流量大的機(jī)場(chǎng)車站，人臉識(shí)別系統(tǒng)并不一定能捕獲到完整的圖片，目前存在的算法在這種情況會(huì)出現(xiàn)人臉無(wú)法通過(guò)識(shí)別的情況，因此非常有必要設(shè)計(jì)一種可以識(shí)別局部人臉的系統(tǒng)。

一張人臉圖片的有效特征主要包括人臉的輪廓特征，由眼睛、鼻子、嘴巴等提取出的主要面部特征以及這些局部特征的組合。其余特征并不能對(duì)于人臉的識(shí)別產(chǎn)生重要影響，因此，當(dāng)人臉展示的不完整時(shí)仍然有可能進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別。主要是能夠自適應(yīng)地利用可檢測(cè)到的特征，同時(shí)保存到人臉庫(kù)的特征也需要按照不同的區(qū)域劃分進(jìn)行提取和保存。

在安防領(lǐng)域常常會(huì)出現(xiàn)采集到的人臉不正對(duì)攝像頭的情況，比如客流量較大的機(jī)場(chǎng)車站，人臉與攝像頭往往會(huì)存在較大的角度，或者出現(xiàn)遮擋的情況，攝像頭只能捕捉到部分人臉，這樣導(dǎo)致人臉識(shí)別的拒識(shí)率大大上升，這種情況存在較大的安防挑戰(zhàn)。同時(shí)由于新冠病毒的影響，現(xiàn)在越來(lái)越多的人佩戴防護(hù)口罩，在公共場(chǎng)合很多情況下都會(huì)佩戴口罩。目前的人臉識(shí)別的訓(xùn)練大多都是基于完整人臉提取特征，因此面對(duì)佩戴口罩的人臉很難準(zhǔn)確進(jìn)行識(shí)別，對(duì)于這些情況需要一種算法自適應(yīng)地利用可見(jiàn)特征進(jìn)行人臉識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種用于安防領(lǐng)域的自適應(yīng)局部人臉識(shí)別方法和系統(tǒng)，從而避免目標(biāo)人臉出現(xiàn)遮擋和部分可見(jiàn)時(shí)與照片庫(kù)中的人臉無(wú)法匹配的情況。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種用于安防領(lǐng)域的自適應(yīng)局部人臉識(shí)別方法，包括以下步驟：

(1)安防攝像頭獲取實(shí)時(shí)拍攝的圖像；

(2)圖像采集模塊判斷步驟(1)中采集到的連續(xù)多幀圖像的質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量最好的前三張圖進(jìn)行預(yù)處理；處理結(jié)果輸出給局部人臉檢測(cè)模塊；

(3)局部人臉檢測(cè)模塊使用深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的局部人臉檢測(cè)模型進(jìn)行人臉檢測(cè)，檢測(cè)出可見(jiàn)的局部人臉的包圍框以及對(duì)應(yīng)的人臉區(qū)域類別；處理結(jié)果輸出給人臉檢測(cè)后處理模塊；

(4)人臉檢測(cè)后處理模塊將識(shí)別到的每一個(gè)人臉區(qū)域?qū)Χ踢呥M(jìn)行補(bǔ)0操作，將局部圖像填充為正方形；處理結(jié)果輸出給人臉識(shí)別模塊；

(5)人臉識(shí)別模塊將檢測(cè)到的每個(gè)局部人臉與目標(biāo)人臉庫(kù)中的人臉經(jīng)過(guò)特征提取網(wǎng)絡(luò)獲取提取后的人臉特征，然后計(jì)算特征之間的距離判斷人臉的相似度，最終實(shí)現(xiàn)局部可見(jiàn)的人臉識(shí)別。

一種用于安防領(lǐng)域的自適應(yīng)局部人臉識(shí)別系統(tǒng)，包括以下模塊：

圖像采集模塊：安防攝像頭獲取實(shí)時(shí)拍攝的圖像，判斷采集到連續(xù)幀數(shù)圖像的質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量最好的前三張圖進(jìn)行預(yù)處理；

局部人臉檢測(cè)模塊：本模塊的輸入是圖像采集和預(yù)處理后的輸出，即若干張照片；本模塊使用深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的局部人臉檢測(cè)模型進(jìn)行人臉檢測(cè)，檢測(cè)出可見(jiàn)的局部人臉的包圍框以及對(duì)應(yīng)的人臉區(qū)域類別；

人臉檢測(cè)后處理模塊：本模塊的輸入是經(jīng)過(guò)局部人臉檢測(cè)模塊后返回的人臉區(qū)域，將識(shí)別到的每一個(gè)人臉區(qū)域?qū)Χ踢呥M(jìn)行補(bǔ)0操作，將局部圖像填充為正方形；