[發(fā)明專利]一種基于關(guān)鍵點矯正的快速人臉檢測識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211515708.1
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115798008A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田維青;肖建軍;張顯;饒毅;黃勇;宋萬禮;陳輝;張超;余玲;王龍;居亮
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州黔源電力股份有限公司;南京南自信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06V40/16
• 分類號: G06V40/16;G06V10/24;G06V10/74;G06V10/82
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種基于關(guān)鍵點矯正的快速人臉檢測識別方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1、建立人臉庫，錄入人臉時要保證人臉分辨率不能過大，最大不超過150像素；

步驟2、檢測人臉，將采集到的含有人臉的圖片輸入人臉檢測網(wǎng)絡(luò) RetinaDF，根據(jù)輸出的人臉框信息在原圖中截取人臉，根據(jù)關(guān)鍵點對人臉進行旋轉(zhuǎn)矯正，輸入FaceNet特征提取網(wǎng)絡(luò)提取人臉特征和相應(yīng)的人名保存進人臉庫；

步驟3、針對圖片或者視頻幀，輸入人臉檢測網(wǎng)絡(luò)，檢測網(wǎng)絡(luò)輸出人臉框后截取人臉；

步驟4、分辨率、正偏判別，將判斷后的人臉進行仿射變換，根據(jù)關(guān)鍵點旋轉(zhuǎn)扶正，輸入FaceNet 提取特征；

步驟5、計算人臉相似度并匹配，將提取到的特征與人臉庫中的特征匹配，計算相似度距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于關(guān)鍵點矯正的快速人臉檢測識別方法，其特征在于：所述步驟1中，錄入人臉時要保證人臉分辨率不能過大，最大不超過150像素，為了與場景匹配，直接使用工業(yè)電視攝像頭采集人臉為佳，采集人臉時采集正臉、左側(cè)臉、右側(cè)臉、偏下、偏上等五個角度的人臉，每個角度采集多張人臉，同一種角度的多張人臉，偏移角度盡可能不同且差距大一些，錄入的人臉不能有面部的遮擋。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于關(guān)鍵點矯正的快速人臉檢測識別方法，其特征在于：所述步驟2中人臉檢測網(wǎng)絡(luò)RetinaDF使用 MobileNet 作為骨干網(wǎng)絡(luò)，疊加膨脹率不同的膨脹模塊，膨脹模塊由標(biāo)準(zhǔn)卷積和膨脹卷積以及殘差連接構(gòu)成，覆蓋多個感受野的輸出特征，隨后輸入SSH 模塊，將人臉概率、人臉框回歸、人臉關(guān)鍵點三者分別用三個檢測 Head 輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于關(guān)鍵點矯正的快速人臉檢測識別方法，其特征在于：所述步驟3中建立人臉庫后，利用工業(yè)電視攝像頭采集人臉圖片或者視頻實現(xiàn)人臉識別算法，判斷截取到的人臉是否分辨率過小，如果寬高尺寸都小于80像素，則判斷人臉過小，不送入特征提取網(wǎng)絡(luò)提取特征并識別；根據(jù)人臉兩眼、鼻子、嘴角共五個關(guān)鍵點信息判斷人臉是否過偏，如果人臉過偏，不送入特征提取網(wǎng)絡(luò)提取特征并識別。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于關(guān)鍵點矯正的快速人臉檢測識別方法，其特征在于：所述步驟5中加權(quán)距離計算人臉相似度，平衡歐氏距離與余弦距離，由于余弦距離容易將在人臉庫的人臉識別不出來，需要加入歐氏距離以平衡；

歐式距離閾值取 0.8，余弦距離閾值取 0.75，用 1 減去余弦距離，此時余弦距離閾值就變?yōu)?0.25，同時變?yōu)楹蜌W氏距離一樣距離越小越相似，將歐式距離與余弦距離加權(quán)相加得到新的距離d=α?eudis+(1-α)?(1-cosdis)，α 是平衡 eudis 和 cosdis 的權(quán)重，取 0.2效果較好，此時閾值變?yōu)?.2?0.8+0.8?0.25=0.36；

計算提取到的特征與人臉庫中的特征的相似度，判斷是否小于閾值，如果小于閾值，則匹配對應(yīng)人名，否則是無法識別。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于關(guān)鍵點矯正的快速人臉檢測識別方法，其特征在于：所述步驟2中，

如果鼻子在 x 軸方向過度靠近左眼、右眼或者左嘴角、右嘴角，判斷人臉過偏，計算在x 軸方向鼻子與左眼、右眼的距離 x₁、x₂ 與左右眼間距 (x₁ + x₂) 的比例，計算在 x 軸方向鼻子與左嘴角、右嘴角的距離 x₃、x₄ 與左右嘴角間距 (x₃ + x₄) 的比例，設(shè)定一個閾值0.1，如果上述計算的比例小于這個閾值，判斷人臉過偏；

如果鼻子在 y 軸方向過度靠近左眼、右眼或者左嘴角、右嘴角，判斷人臉過偏，計算在y 軸方向鼻子與左眼、右眼中心點的距離 y₁ 與左右眼中心點、左右嘴角中心點間距 (y₁ +y₂) 的比例，計算在 y 軸方向鼻子與左嘴角、右嘴角的距離 y₂ 與左右嘴角間距 (y₁ +y₂) 的比例，在判斷偏上偏下這兩個方向要比判斷偏左偏右更嚴(yán)格，設(shè)定一個閾值 0.25，如果上述計算的比例小于這個閾值，判斷人臉過偏；

如果左右眼、左右嘴角過度靠近邊框，也判斷人臉過偏，計算左眼、左嘴角與左側(cè)邊框距離 w₁、w₃，右眼、右嘴角與右側(cè)邊框距離 w₂、w₄，設(shè)定一個閾值 0.1，如果上述距離與人臉框?qū)?w 的比例小于閾值，則判斷人臉過偏，計算左眼、右眼與上側(cè)邊框距離 h₁、h₂，左嘴角、右嘴角與下側(cè)邊框距離 h₃、h₄，如果上述距離與人臉框高 h 的比例小于閾值 0.1，則判斷人臉過偏。