專利名稱：能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人臉識(shí)別方法，特別涉及一種能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今的人臉識(shí)別技術(shù)中可以非常方便有效地識(shí)別出視頻輸入端所采集到的人臉，因此 人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。例如各大銀行、證券等金融機(jī)關(guān)、監(jiān)獄、辦公室等出入限 制或保密性機(jī)關(guān)為安全需要采用人臉識(shí)別技術(shù)監(jiān)控出入人員，甚至在住宅樓、別墅等私人住 所等也已采用人臉識(shí)別技術(shù)。
然而，現(xiàn)有的人臉識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)并不能檢測(cè)出所拍攝的人臉到底是來(lái)自實(shí)際自然人的臉 部還是由照片所拍到的臉部，因此這給各場(chǎng)所帶來(lái)安全隱患，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐芍卮髶p失， 因此如何解決現(xiàn)有人臉識(shí)別系統(tǒng)存在的問(wèn)題實(shí)已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，以有效識(shí)別圖像的來(lái)源， 防止借用他人照片等方式而通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)，導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，包括1)根據(jù)預(yù)先設(shè) 定的第一閾值計(jì)算出攝像裝置在其所在環(huán)境中拍攝的自然人臉圖像中的人臉部分所包含的像 素點(diǎn)的基準(zhǔn)灰度和；2)所述攝像裝置拍攝待識(shí)別的人臉圖像；3)定位所述待識(shí)別人臉圖像 中的人臉，并將被定位的人臉轉(zhuǎn)換為第一人臉灰度圖；4)根據(jù)所述第一人臉灰度圖通過(guò)預(yù)先 設(shè)定的第一閾值計(jì)算所述被定位的人臉邊緣包含的像素點(diǎn)的灰度和；5)將所述灰度和與所述 基準(zhǔn)灰度和相比較以判斷所述待識(shí)別的人臉圖像是否是來(lái)自自然人。
其中，所述步驟l)包括步驟(1)所述攝像裝置預(yù)先多次拍攝以獲得多個(gè)實(shí)際人臉的圖 像；(2)分別定位所述多個(gè)實(shí)際人臉的圖像的人臉部分，并將各被定位的人臉轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的 各第二人臉灰度圖；(3)根據(jù)各第二人臉灰度圖計(jì)算各被定位的人臉包含的像素點(diǎn)的灰度和 并進(jìn)行平均以獲得所述基準(zhǔn)灰度和，所述步驟3)采用sobel算子(或其它邊緣檢測(cè)算子)定 位所述圖像中的人臉邊緣并將其轉(zhuǎn)換為人臉灰度圖，在步驟1)、 4)及(3)中，計(jì)算的灰度 和僅為處于人臉邊緣的像素點(diǎn)的灰度和。
所述能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法還包括步驟6)預(yù)先計(jì)算出所述攝像裝置在其所在
環(huán)境中拍攝的實(shí)際人臉圖像的人臉部分的基準(zhǔn)清晰度；7)根據(jù)所述人臉灰度圖計(jì)算所述被定 位的人臉的清晰度；8)將所述清晰度和所述基準(zhǔn)清晰度相比較以判斷所述待識(shí)別的人臉圖像 是否是來(lái)自自然人。
若所述人臉灰度圖中像素點(diǎn)的灰度值為/"， x和y分別為像素點(diǎn)在所述人臉灰度圖中的 橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，P^為灰度值為；的像素點(diǎn)鄰近的像素點(diǎn)的灰度值，其與灰度值為；的像 素點(diǎn)的權(quán)重為& ，其中，x-1Sw^jc + 1， l《"2_y + l,則所述被定位的人臉的清晰度5為
n 附=義一1 "=y—1
所述攝像裝置附近設(shè)置有補(bǔ)照光源。
綜上所述，本發(fā)明的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法通過(guò)將待識(shí)別的人臉圖像的灰度和 或清晰度分別與預(yù)先計(jì)算出的來(lái)自自然人的圖像的基準(zhǔn)灰度和或基準(zhǔn)清晰度進(jìn)行比較即可判 斷出所述待識(shí)別的圖像是否來(lái)自自然人，可防止借用他人照片等方式而通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)，給各 相關(guān)部門帶來(lái)諸多安全隱患。


圖1為本發(fā)明的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法的操作流程示意圖。
圖2為本發(fā)明的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法的像素點(diǎn)分布示意圖。
圖3為本發(fā)明的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法的一像素點(diǎn)與其鄰近像素點(diǎn)的權(quán)重示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法主要用于一些對(duì)安全要求較高的單 位或公司，例如銀行、證券機(jī)關(guān)等，其首先執(zhí)行步驟SIO，預(yù)先計(jì)算出攝像裝置在其所在環(huán) 境中拍攝的自然人臉圖像中的人臉部分所包含的像素點(diǎn)的基準(zhǔn)灰度和與基準(zhǔn)清晰度，其獲得 基準(zhǔn)灰度和與基準(zhǔn)清晰度的步驟如下
第一步所述攝像裝置預(yù)先多次拍攝以獲得多個(gè)實(shí)際人臉的圖像，例如拍攝在陰天、晴天等 不同光照條件下的N張實(shí)際人臉的圖像，為保證識(shí)別圖像的準(zhǔn)確性，也可在所述攝像裝置的 附近直接設(shè)置補(bǔ)照光源，以使拍照時(shí)受自然光源變化的影響減小。
第二步分別定位所述多個(gè)實(shí)際人臉的圖像中的人臉部分，并將各被定位的人臉轉(zhuǎn)換為相應(yīng) 的第二人臉灰度圖，在本實(shí)施方式中，根據(jù)所述第二閾值采用sobel算子(或其它邊緣檢測(cè) 算子)將所述圖像中的人臉邊緣與背景予以區(qū)分，由此即可得到所述圖像中的人臉，然后將 各人臉轉(zhuǎn)換為各第二人臉灰度圖。
第三步根據(jù)各第二人臉灰度圖計(jì)算各被定位的人臉包含的像素點(diǎn)的灰度和并進(jìn)行平均以獲 得所述基準(zhǔn)灰度和，同時(shí)再根據(jù)各第二人臉灰度圖計(jì)算出基準(zhǔn)清晰度，為使計(jì)算簡(jiǎn)便，在本 實(shí)施方式中，僅僅計(jì)算處于人臉邊緣且灰度大于所述第二閾值的像素點(diǎn)的灰度和，若一人臉 灰度圖中灰度值大于所述第一閾值的各人臉邊緣像素點(diǎn)的灰度值為々，z'和y'分別為像素點(diǎn)在
所述人臉灰度圖中的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，則所述人臉邊緣包含的灰度值大于所述第一閾值的各 像素點(diǎn)的灰度和為Z厶，再將根據(jù)各第二人臉邊緣像素點(diǎn)的灰度和進(jìn)行平均即可獲得基準(zhǔn)灰
度禾口，請(qǐng)參見圖2及3，戶(,.—t)、 1Xj)、 1K/+1)、尸(oo-i)、戶(')u+"、尸('+i)(卜"、尸(w)(7')、及尸("i)o+" 分別為灰度值為^.的像素點(diǎn)鄰近的各像素點(diǎn)，各像素點(diǎn)與灰度值為^.的像素點(diǎn)的權(quán)重通常根
據(jù)其與灰度值為/^的像素點(diǎn)的距離來(lái)確定，分別設(shè)為^、 i、 i、 K l i、 i、 *，則被
乂+i
S ￡ E n)丄
定位的人臉的清晰度b可按照公式萬(wàn)=^一'""-^;鵬則計(jì)算得到，如此根據(jù)獲得的各
第二人臉灰度圖即可計(jì)算出相應(yīng)的各清晰度，然后將各清晰度進(jìn)行平均即可得到相應(yīng)的基準(zhǔn) 清晰度。
計(jì)算出基準(zhǔn)灰度和與基準(zhǔn)清晰度后，接著執(zhí)行步驟Sll。
在步驟Sll中，所述攝像裝置拍攝待識(shí)別的人臉圖像，例如，設(shè)在銀行入口的攝像裝置 拍攝要進(jìn)入銀行的人員的人臉圖像，接著執(zhí)行步驟S12。
在步驟S12中，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的第一閾值定位所述待識(shí)別人臉圖像中的人臉，并將被定 位的人臉轉(zhuǎn)換為第一人臉灰度圖，同樣可采用sobel算子(或其它邊緣檢測(cè)算子)將所拍攝 的圖像中的人臉邊緣與背景予以區(qū)分，此外，所述第一閾值與所述第二閾值取值相等，由此 即可得到所拍攝的圖像中的人臉，并將其轉(zhuǎn)換為第一人臉灰度圖，接著執(zhí)行步驟S13。
在步驟S13中，根據(jù)所述第一人臉灰度圖計(jì)算所述被定位的人臉邊緣包含的像素點(diǎn)的灰 度和，計(jì)算的方法與步驟S10中的計(jì)算方法類似，在此不再重述，接著執(zhí)行步驟S14。
在步驟S14中，由于所述第一閾值與所述第二閾值取值相等，所以可直接將所述灰度和 與所述基準(zhǔn)灰度和相比較以判斷所述待識(shí)別的人臉圖像是否是來(lái)自自然人，即判斷計(jì)算出的 灰度和是否小于所述基準(zhǔn)灰度和，若否，則所述待識(shí)別的人臉圖像是來(lái)自自然人，若是則執(zhí) 行步驟S15，而若所述第一閾值與所述第二閾值取值不相等，則比較之前需要將所述灰度和與 所述基準(zhǔn)灰度和進(jìn)行歸一化處理后再進(jìn)行比較，在此予以說(shuō)明。
在步驟S15中，根據(jù)所述第一人臉灰度圖計(jì)算所述被定位的人臉的清晰度，計(jì)算方法如 步驟S10所述，在此不再重述，接著執(zhí)行步驟S16。
在步驟S16中，將所述清晰度和所述基準(zhǔn)清晰度相比較以判斷所述待識(shí)別的人臉圖像是 否是來(lái)自真實(shí)人臉，即判斷所述清晰度是否小于所述基準(zhǔn)清晰度，若是則所述待識(shí)別的人臉 圖像不是來(lái)自自然人，可能來(lái)自照片、印刷物等，否則所述待識(shí)別的人臉圖像是來(lái)自自然人。
以上僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理，而非用于限制本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可根據(jù) 上述說(shuō)明在不違背本發(fā)明的精神及范圍的情況下，對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行的調(diào)整，例如，可將 步驟S15和步驟S13合并，同樣，也可將步驟S10拆分為分別計(jì)算基準(zhǔn)灰度和與計(jì)算基準(zhǔn)清 晰度的兩個(gè)步驟，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)實(shí)際情況僅選擇灰度和作為判斷待識(shí)別的 圖像是否來(lái)自自然人的依據(jù)，也可僅選擇清晰度作為判斷待識(shí)別的圖像是否來(lái)自自然人的依 據(jù)等。再有，本實(shí)施方式中，僅通過(guò)計(jì)算人臉邊緣像素點(diǎn)的灰度和來(lái)判斷人臉圖像的來(lái)源， 但并非以本實(shí)施方式為限，例如，也可通過(guò)計(jì)算人臉圖像包含的所有像素點(diǎn)的灰度和來(lái)進(jìn)行 判斷。
綜上所述，本發(fā)明的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法根據(jù)對(duì)照片或其他印刷物進(jìn)行拍攝 所獲得的圖像的灰度和或清晰度比直接對(duì)自然人拍攝獲得的圖像的灰度值或清晰度要低這一 基本原理，通過(guò)對(duì)采集的待識(shí)別的圖像和預(yù)先拍攝的自然人的灰度值及清晰度分別進(jìn)行比較 即可判斷待識(shí)別的圖像是否來(lái)自自然人，由此可提高銀行等安全需要程度較高的部門的安全 系數(shù)，防止利用他人照片等方式非法進(jìn)入相關(guān)部門而導(dǎo)致重大損失的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，其特征在于包括步驟 1)預(yù)先計(jì)算出攝像裝置在其所在環(huán)境中拍攝的自然人臉圖像中的人臉部分所包含的像素點(diǎn)的基準(zhǔn)灰度和； 2)所述攝像裝置拍攝待識(shí)別的人臉圖像； 3)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的第一閾值定位所述待識(shí)別人臉圖像中的人臉，并將被定位的人臉轉(zhuǎn)換為第一人臉灰度圖； 4)根據(jù)所述第一人臉灰度圖計(jì)算所述被定位的人臉包含的像素點(diǎn)的灰度和； 5)將所述人臉灰度和與所述基準(zhǔn)灰度和相比較以判斷所述待識(shí)別的人臉圖像是否是來(lái)自自然人。
2. 如權(quán)利要求l所述的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，其特征在于所述步驟l)包括 步驟(1) 所述攝像裝置預(yù)先多次拍攝以獲得多個(gè)實(shí)際人臉的圖像；(2) 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的第二閾值分別定位所述多個(gè)實(shí)際人臉圖像的人臉部分，并 將各被定位的人臉轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的各第二人臉灰度圖；(3) 根據(jù)各第二人臉灰度圖計(jì)算各被定位的人臉包含的像素點(diǎn)的灰度和并進(jìn) 行平均以獲得所述基準(zhǔn)灰度和。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，其特征在于在步驟1)、 4)及(3)中，計(jì)算的灰度和僅為處于人臉邊緣的像素點(diǎn)的灰度和。
4. 如權(quán)利要求l所述的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，其特征在于還包括步驟6) 預(yù)先計(jì)算出所述攝像裝置在其所在環(huán)境中拍攝的實(shí)際人臉圖像的人臉部分的基準(zhǔn) 清晰度；7) 根據(jù)所述人臉灰度圖計(jì)算所述被定位的人臉的清晰度；8) 將所述清晰度和所述基準(zhǔn)清晰度相比較以判斷所述待識(shí)別的人臉圖像是否是來(lái)自 自然人。
5. 如權(quán)利要求4所述的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，其特征在于若所述人臉灰度圖中像素點(diǎn)的灰度值為^，x和j;分別為像素點(diǎn)在所述人臉灰度圖中的橫坐標(biāo)和縱坐 標(biāo)，iL為灰度值為/^的像素點(diǎn)鄰近的像素點(diǎn)的灰度值，其與灰度值為"的像素點(diǎn) 的權(quán)重為《 ,其中，x-l^w《x + l， _y-K"Sy + l，則所述被定位的人臉的清晰<formula>formula see original document page 3</formula>》
6. 如權(quán)利要求l所述的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，其特征在于還包括所述待識(shí) 別的人臉圖像來(lái)自真實(shí)人物、照片及印刷物中的一種。
7. 如權(quán)利要求l所述的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，其特征在于所述步驟3)采用sobel算子定位所述圖像中的人臉并將其轉(zhuǎn)換為人臉灰度圖。
8. 如權(quán)利要求1所述的能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，其特征在于所述攝像裝置附近設(shè)置有補(bǔ)照光源。
全文摘要
一種能識(shí)別圖像來(lái)源的人臉識(shí)別方法，當(dāng)攝像裝置在其所在環(huán)境中拍攝的自然人臉圖像后，先根據(jù)預(yù)先設(shè)定的第一閾值定位并計(jì)算出所述自然人臉圖像中的人臉部分所包含的像素點(diǎn)的基準(zhǔn)灰度和，然后由所述攝像裝置拍攝待識(shí)別的人臉圖像，并將被定位的人臉轉(zhuǎn)換為第一人臉灰度圖，然后再根據(jù)述第一人臉灰度圖計(jì)算所述被定位的人臉包含的像素點(diǎn)的灰度和，最后將所述灰度和與所述基準(zhǔn)灰度和相比較即可判斷出所述待識(shí)別的人臉圖像是否是來(lái)自自然人，由此即可防止借用他人照片等方式而通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)，給各相關(guān)部門帶來(lái)諸多安全隱患。
文檔編號(hào)G06K9/00GK101364257SQ200710044749
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者沖 葛, 趙文忠 申請(qǐng)人:上海銀晨智能識(shí)別科技有限公司