專利名稱：用于人像識別的人像攝取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人像識別技術(shù)，更具體地說，涉及一種用于人像識別的人像攝取方法。
在專利號為ZL00245826.8的實用新型專利中，公開了一種適于金融系統(tǒng)使用的“金融儲蓄面像識別器”。該識別器利用單片機處理采集到的圖像數(shù)據(jù)，首先檢測人頭像的存在及位置，然后確認是否為可識別的被測面像，最后提取人像特征并通過通訊接口輸出。該識別器完全依賴單片機進行人像的檢測和定位，其計算量大、風(fēng)險高，該階段的任何失誤將導(dǎo)致后續(xù)所有識別計算失效。
在申請?zhí)枮?9117360.0的發(fā)明專利中，公開了一種人像識別門禁和考勤系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過與計算機相連的攝像頭動態(tài)捕捉人員頭像，再與數(shù)據(jù)庫中預(yù)先錄入的人像進行比較，作出通過與否或考勤與否的判定。該專利的公開文本中說明其“自動使用多種類型的匹配算法來判斷在哪個位置上是否真有一張臉，這些算法能夠精確地探測出同時出現(xiàn)的多張臉，并能夠確定他們的準(zhǔn)確位置”。在實際使用中，任意尺寸、任意位置的人像檢測任務(wù)對算法提出了具有挑戰(zhàn)性的要求，同時也使得計算復(fù)雜度和計算機負擔(dān)增加許多。
在申請?zhí)枮?1106183.9的發(fā)明專利中，也公開了一種人像識別門禁系統(tǒng)。其方法是“由光學(xué)攝像機或CCD攝像機獲取訪問者的人臉圖像。通過計算機上的視頻采集卡將模擬圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像保存于計算機上。對此人臉圖像進行圖像預(yù)處理，抽取人臉的特征，運用自動識別算法，同數(shù)據(jù)庫中的人像信息進行識別、比對。識別的結(jié)果作為計算機向門禁控制器發(fā)布命令的依據(jù)”。該申請的公開文本中再無其他對其人像輸入裝置的描述，故仍未能解決上述的“算法有效性”和“計算復(fù)雜度”的問題。
可見，對于人像的攝取，現(xiàn)有技術(shù)中的攝取方法都存在計算復(fù)雜度較高、計算機的計算負擔(dān)較重等缺點，對于人像識別技術(shù)的推廣應(yīng)用造成了障礙。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于，在人像攝取時，提供一個預(yù)定的標(biāo)尺供被攝者參照，讓其可自行確定自身位置，也就是說，讓被攝影者可以主動地調(diào)整自身的位置來獲得符合規(guī)范要求的人像，本發(fā)明的方法具體包括以下步驟a、在用于顯示被攝取人像的顯示設(shè)備上預(yù)設(shè)定位標(biāo)尺；b、用攝像器材攝取人像；c、由所述顯示設(shè)備將所攝取的人像實時顯示給被拍攝者；d、被拍攝者調(diào)節(jié)其自身位置，使其人像符合所述顯示設(shè)備上的定位標(biāo)尺的要求；e、輸出符合要求的人像。
在本發(fā)明的方法中，所述定位標(biāo)尺可以外置于顯示設(shè)備，此時在所述步驟a中按以下步驟預(yù)設(shè)定位標(biāo)尺取一張與所述顯示設(shè)備的顯示窗口同樣大小的透明材料紙；在所述透明材料紙上畫出所需的定位標(biāo)尺；然后將所述透明材料紙粘在所述顯示設(shè)備的顯示屏表面。
在本發(fā)明的方法中，所述定位標(biāo)尺可以內(nèi)置于顯示設(shè)備，此時在所述步驟a中按以下步驟預(yù)設(shè)定位標(biāo)尺根據(jù)所需定位標(biāo)尺設(shè)計一個計算機程序；由計算機根據(jù)所述程序向所述顯示設(shè)備輸出信號；顯示設(shè)備在其顯示屏上顯示出所需定位標(biāo)尺。
在本發(fā)明的方法中，所述定位標(biāo)尺可以是由一個正十字交叉線以及設(shè)在所述正十字交叉線的水平線上、并以所述正十字交叉線的垂直線為中心軸的眼睛定位標(biāo)記所組成。當(dāng)然還可以是其它形式的定位標(biāo)尺。
在本發(fā)明方法的步驟e中，可由人工判斷所述攝像器材攝取的人像是否符合定位標(biāo)尺要求，并通過按鈕開關(guān)發(fā)出一個確認信號，將符合定位標(biāo)尺要求的人像輸出到計算機；也可將所述攝像器材的信號同時輸入到計算機，由計算機自動循環(huán)判斷所攝取的人像是否符合定位標(biāo)尺要求，并獲取符合要求的人像。
本發(fā)明的方法可以為人像識別應(yīng)用提供規(guī)范化照片，其系統(tǒng)設(shè)置靈活，可任意定制標(biāo)尺；用戶操作方便，如同日常的“照鏡子”；結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可輸出規(guī)范化的人像。可廣泛用于人像識別門禁系統(tǒng)、身份鑒別系統(tǒng)及自助式攝影設(shè)備等。
下面將結(jié)合附圖
及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
步驟c、由所述顯示設(shè)備將所攝取的人像實時顯示給被拍攝者；步驟d、被拍攝者調(diào)節(jié)其自身位置，使其人像符合所述顯示設(shè)備上的定位標(biāo)尺的要求；步驟e、輸出符合要求的人像。
根據(jù)實際需要，本發(fā)明中的定位標(biāo)尺可以按人的面部特征點來設(shè)計，如圖2所示為本發(fā)明的一個實施例中以眼睛為定標(biāo)點的定位標(biāo)尺的示意圖，該定位標(biāo)尺由水平線和垂直線構(gòu)成正十字交叉線，在其水平線上還設(shè)有以垂直線為對稱的兩個帶小十字的圓圈。其中垂直線用于確定正常的鼻梁軸線，水平線用于確定兩眼的水平位置，兩個圓圈用于確定眼睛的準(zhǔn)確位置，也就是眼睛定位標(biāo)記。當(dāng)然，本發(fā)明中的定位標(biāo)尺還可以是其它形式，例如可以不采用眼睛定位，而是在水平線的左右兩側(cè)增設(shè)兩條垂直線，除鼻梁線、眼睛水平線之外，再用兩側(cè)的垂直線來框定人臉的左右兩側(cè)。
將上述定位標(biāo)尺預(yù)設(shè)在顯示設(shè)備上之后，再用攝像器材攝取人像，并將所攝取的人像實時顯示在顯示設(shè)備上，被攝影者可在顯示設(shè)備上同時看到定位標(biāo)尺及自己的人像，因而可準(zhǔn)確地將自己的人像按標(biāo)尺對準(zhǔn)，使之符合定位標(biāo)尺的規(guī)范要求。如圖3所示為利用圖2中的定位標(biāo)尺進行人像攝取時的示意圖，此時人的鼻梁對準(zhǔn)垂直線，兩眼對準(zhǔn)兩個圓圈，即可獲得符合規(guī)范要求的人像。
本發(fā)明中的定位標(biāo)尺可以是外置式，也可以是內(nèi)置式，如圖4所示為采用外置式定位標(biāo)尺時的系統(tǒng)示意圖，該系統(tǒng)由攝像機2、顯示設(shè)備3、外置定位標(biāo)尺4和計算機5組成，其中攝像機2同時連接到計算機5和顯示設(shè)備3，同時向兩者輸出信號，在顯示設(shè)備3的表面疊加有一個定位標(biāo)尺4。該定位標(biāo)尺4由透明塑料片制成，上面用油性筆繪制了如圖2中所示的定位標(biāo)尺，該定位標(biāo)尺被固定在顯示設(shè)備3的表面。使用時，被拍攝者7站在攝像機2前并且面對顯示設(shè)備3，就可從顯示設(shè)備中清楚地看到自己的人像，類似于看一面鏡子。被拍攝者可調(diào)整自身位置，使其在顯示設(shè)備3中的頭像符合定位標(biāo)尺4的要求，當(dāng)被拍攝者或操作人員判定所攝取的人像符合定位標(biāo)尺要求時，可通過按鈕開關(guān)或其它方式發(fā)出一個確認信號，讓計算機5獲取此時的人像。最終由計算機5將符合定位標(biāo)尺要求的人像保存在存儲器中、通過打印機打印存檔、或者輸出到其它設(shè)備，以便用于后續(xù)的識別處理。本實施例中，還可以不用透明塑料片來繪制定位標(biāo)尺，而是將定位標(biāo)尺直接繪制在監(jiān)視器3的顯示屏表面，其效果更加直觀和簡單。
如圖5本發(fā)明中內(nèi)置式定位標(biāo)尺的系統(tǒng)示意圖，該系統(tǒng)由攝像機2、計算機5和顯示設(shè)備3組成，本系統(tǒng)中沒有由透明塑料片制成的定位標(biāo)尺4，而且攝像機2的信號沒有直接輸出到顯示設(shè)備3，而是先輸入到計算機5，再由計算機5輸出到顯示設(shè)備3。在計算機中裝有一個根據(jù)所需定位標(biāo)尺設(shè)計的計算機程序，計算機5運行該程序，向顯示設(shè)備3輸出信號，在顯示設(shè)備的顯示屏上顯示出所需定位標(biāo)尺6。該定位標(biāo)尺始終顯示在顯示屏上，由攝像機2攝取的人像經(jīng)計算機5后也顯示在顯示設(shè)備3上，其中定位標(biāo)尺強制性地顯示在人像前面，也就是在活動人像上疊加一個固定的定位標(biāo)尺，其中的定位標(biāo)尺類似于疊加在電視圖像表面的電視臺臺標(biāo)，其具體實現(xiàn)可由計算機軟件來控制產(chǎn)生。工作時，攝像機2連續(xù)捕獲被拍照人的影像并將其輸入計算機5；計算機5利用其內(nèi)部的中央處理器將輸入的每一幀圖像顯示在顯示設(shè)備3上；然后計算機5利用其內(nèi)部的中央處理器在上述同一位置繪制定位標(biāo)尺6。基于上述繪制次序，其效果等同于在捕獲的每幀圖像上都繪制一個位置固定的定位標(biāo)尺6，如圖3所示。當(dāng)連續(xù)地對輸入的視頻影像進行上述操作，其顯示效果等同于在活動影像上疊加一個固定的定位標(biāo)尺。這種內(nèi)置式定位標(biāo)尺與外置式定位標(biāo)尺的功能相同，但是內(nèi)置式標(biāo)尺更精確、靈活性強、可避免物理損害。使用時，被拍攝者7站在攝像機2前并且面對顯示設(shè)備3，就可從顯示設(shè)備中清楚地看到自己的人像，類似于看一面鏡子。被拍攝者可調(diào)整自身位置，使其在顯示設(shè)備3中的頭像符合定位標(biāo)尺6的要求，然后通過按鈕開關(guān)或其它方式發(fā)出一個確認信號，讓計算機5獲取此時的人像。最終由計算機5將符合定位標(biāo)尺要求的人像保存在存儲器中、通過打印機打印存檔、或者輸出到其它設(shè)備，以便用于后續(xù)的識別處理。
上述實施例中的攝像機2可采用CCD攝像頭，其最大捕獲分辨率為640×480像素，通過USB口與計算機5連接。對于內(nèi)置式定位標(biāo)尺，可用Microsoft Visual C++編制一個專用的計算機程序來完成上述控制操作。
在上述實施例中，計算機獲取的人像具有一個共同的特點，即所有人像中的眼睛都在同一位置，落在如圖3所示的兩個圓圈位置處。該人像可直接用于人物辨識或身份鑒別，不必進行現(xiàn)有技術(shù)中對“任意尺寸、任意位置”的人像進行檢測及定位等計算，從而大大減少計算量，同時提高識別穩(wěn)定性及精確度。
權(quán)利要求
1.一種用于人像識別的人像攝取方法，其特征在于，包括以下步驟a、在用于顯示被攝取人像的顯示設(shè)備上預(yù)設(shè)定位標(biāo)尺；b、用攝像器材攝取人像；c、由所述顯示設(shè)備將所攝取的人像實時顯示給被拍攝者；d、被拍攝者調(diào)節(jié)其自身位置，使其人像符合所述顯示設(shè)備上的定位標(biāo)尺的要求；e、輸出符合要求的人像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟a中，按以下步驟預(yù)設(shè)定位標(biāo)尺取一張與所述顯示設(shè)備的顯示窗口同樣大小的透明材料紙；在所述透明材料紙上畫出所需的定位標(biāo)尺；然后將所述透明材料紙粘在所述顯示設(shè)備的顯示屏表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟a中，按以下步驟預(yù)設(shè)定位標(biāo)尺根據(jù)所需定位標(biāo)尺設(shè)計一個計算機程序；由計算機根據(jù)所述程序向所述顯示設(shè)備輸出信號；顯示設(shè)備在其顯示屏上顯示出所需定位標(biāo)尺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述定位標(biāo)尺是由一個正十字交叉線以及設(shè)在所述正十字交叉線的水平線上、并以所述正十字交叉線的垂直線為中心軸的眼睛定位標(biāo)記所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟e中，可由人工判斷所述攝像器材攝取的人像是否符合定位標(biāo)尺要求，并通過按鈕開關(guān)發(fā)出一個確認信號，將符合定位標(biāo)尺要求的人像輸出到計算機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述攝像器材的信號同時輸入到計算機，在所述步驟e中，由計算機自動循環(huán)判斷所攝取的人像是否符合定位標(biāo)尺要求，并獲取符合要求的人像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于人像識別的人像攝取方法，在現(xiàn)有技術(shù)中，人像被攝入計算機后，需要一個復(fù)雜的人像定位過程，因而存在計算復(fù)雜度較高、計算機的計算負擔(dān)較重等缺點。本發(fā)明中，通過在用于顯示被攝取人像的顯示設(shè)備上預(yù)設(shè)定位標(biāo)尺，然后將攝像器材所攝取的人像由該顯示設(shè)備實時顯示給被拍攝者，讓被拍攝者可根據(jù)顯示設(shè)備上的定位標(biāo)尺和自己的人像，自行確定自身位置，讓計算機獲取符合規(guī)范要求的人像，使計算機獲取的人像具有共同的特點，可直接用于人物辨識或身份鑒別，從而大大減少計算量，同時提高識別穩(wěn)定性。
文檔編號G06K9/20GK1453737SQ02115159
公開日2003年11月5日 申請日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者馬堃 申請人:馬堃