專利名稱：人臉識別系統(tǒng)及方法
人臉識別系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種包括人臉真假鑒別的人臉識別系統(tǒng)及方法。背景技術(shù)：
人臉識別系統(tǒng)是以人臉識別技術(shù)為核心的一項新興生物識別技術(shù)，是當(dāng)今國際科技領(lǐng) 域攻關(guān)的高精尖技術(shù)。它廣泛采用區(qū)域特征分析算法，融合了計算機(jī)圖像處理技術(shù)與生物 統(tǒng)計學(xué)原理于一體，利用計算機(jī)圖像處理技術(shù)從視頻中提取人像特征點，利用生物統(tǒng)計學(xué) 的原理進(jìn)行分析建立數(shù)學(xué)模型，具有廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)有人臉識別技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，可是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，現(xiàn)有人臉識別技術(shù)的 側(cè)重點通常都是人臉識別的準(zhǔn)確性，很少關(guān)注人臉識別時其識別的人臉圖像的真?zhèn)涡?。這 就導(dǎo)致了雖然現(xiàn)有的一些人臉識別技術(shù)的識別成功率和準(zhǔn)確率都很高，但是在實際使用中 卻依然不能達(dá)到良好的效果。尤其是在利用人臉識別技術(shù)進(jìn)行身份辨別的應(yīng)用中，例如用 戶拿一張同事的照片就可以輕松幫同事在基于人臉識別技術(shù)的考勤機(jī)上簽到打卡。為了解 決類似現(xiàn)象，現(xiàn)有技術(shù)中已有一種人臉識別技術(shù)采用對當(dāng)前人臉圖像的表情進(jìn)行分析，利 用圖像序列之間的表情變化特征來達(dá)到區(qū)分真實人臉和靜止圖片的目的。但是，又有用戶 利用手機(jī)、MP4等設(shè)備進(jìn)行可視通話或者播放包括人臉的視頻，然后將可視通話或者播放視 頻的內(nèi)容提供給基于人臉識別技術(shù)的設(shè)備上進(jìn)行人臉識別，此時即便判別其中的表情變化 特征，仍然可以人臉識別成功，也即照樣可以成功用非真實人臉完成身份辨別過程。在這種 情況下，顯然所述基于人臉識別技術(shù)的設(shè)備的真正功能或者用途并沒有能夠完成。因此有必要提供一種新的技術(shù)方案來解決上述缺點。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種人臉識別系統(tǒng)，在進(jìn)行人臉識別的過程中同時利用溫 度檢測來判斷識別的是否是真實人臉。本發(fā)明的另一目的在于提供一種人臉識別方法，在進(jìn)行人臉識別的過程中同時利 用溫度檢測來判斷識別的是否是真實人臉。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種人臉識別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像采集 模塊，采集圖像；人臉檢測模塊，檢測所述圖像中的人臉區(qū)域；溫度感應(yīng)模塊，檢測所述人 臉區(qū)域在所述圖像采集模塊的采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域的溫度；和人臉識別模塊，當(dāng)所述溫度 處于預(yù)定范圍時，對所述人臉區(qū)域進(jìn)行人臉識別。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括紅外感應(yīng)模塊，利用紅外線感應(yīng)是否有物體靠近所述 圖像采集模塊，當(dāng)檢測到有物體靠近所述圖像采集模塊時，發(fā)送信號使所述圖像采集模塊 啟動并采集圖像。進(jìn)一步地，所述溫度感應(yīng)模塊是非接觸式溫度檢測設(shè)備。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括機(jī)械伺服模塊，所述機(jī)械伺服模塊控制所述溫度感應(yīng) 模塊的檢測位置，以使所述溫度感應(yīng)模塊的檢測位置屬于所述人臉區(qū)域在所述圖像采集模 塊的采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)。進(jìn)一步地，所述溫度感應(yīng)模塊的檢測位置為N個，N為大于0的整數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供一種人臉識別方法，所述方法包括采集圖 像；檢測所述圖像中的人臉區(qū)域；當(dāng)檢測到人臉區(qū)域時，檢測所述人臉區(qū)域在采集區(qū)域的 對應(yīng)區(qū)域的溫度；和當(dāng)所述溫度處于預(yù)定范圍時，對所述人臉區(qū)域進(jìn)行人臉識別。進(jìn)一步地，當(dāng)檢測到人臉區(qū)域時，檢測所述人臉區(qū)域在采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域的N 個位置的溫度，所述N為大于0的整數(shù)。進(jìn)一步地，在人臉識別過程中，實時或者每隔預(yù)定時間間隔重新對所述溫度進(jìn)行 檢測，以判斷所述溫度是否仍然處于預(yù)定范圍，當(dāng)所述溫度不再處于預(yù)定范圍時，中止所述 人臉識別過程。進(jìn)一步地，在溫度檢測過程中，對所述人臉區(qū)域進(jìn)行跟蹤，當(dāng)所述人臉區(qū)域跟蹤丟 失或者匹配不一致時，中止所述溫度檢測過程。進(jìn)一步地，所述方法還包括在人臉識別成功后，判斷所述人臉的表情是否變化，如 果是，則表示采集的是真實人臉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在人臉識別過程中加入了溫度檢測機(jī)制，使得在進(jìn)行人 臉識別的過程中可以同時利用溫度檢測來判斷識別的人臉圖像是否是利用真實人臉采集 的。本發(fā)明具有成本低、實用效果好的特點。

結(jié)合參考附圖及接下來的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更容易理解，其中同樣的附圖標(biāo)記對應(yīng) 同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中
圖1為本發(fā)明的一個實施例中的人臉識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖；和 圖2為本發(fā)明的一個實施例中的人臉識別方法的方法流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方 式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明中的人臉識別系統(tǒng)和方法可以利用軟件、硬件及其兩者的結(jié)合實施成為一 個模塊、一個系統(tǒng)或者一個系統(tǒng)的一部分。所述人臉識別系統(tǒng)和方法在人臉識別過程中加 入了溫度檢測機(jī)制。所述溫度檢測機(jī)制可以利用非接觸類的溫度檢測設(shè)備提供。請參考圖1，其示出了本發(fā)明的一個實施例中的人臉識別系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)方框圖。 所述人臉識別系統(tǒng)100包括圖像采集模塊102、人臉檢測模塊104、溫度感應(yīng)模塊106和人 臉識別模塊108。所述圖像采集模塊102包括感光元件(如CXD圖像傳感器)、攝像頭之類的圖像或 視頻采集裝置。所述圖像采集模塊102不斷采集一定區(qū)域(也稱采集區(qū)域)內(nèi)的圖像，所述 圖像通常為連續(xù)的一幀幀圖像。譬如在考勤機(jī)上安裝的攝像頭，按照每秒30幀的速率采集 分辨率為320像素*240像素的圖像。所述人臉檢測模塊104檢測所述圖像采集模塊102采集的圖像中的人臉區(qū)域。所 述人臉檢測模塊104可以采用現(xiàn)有的各種人臉檢測算法，比如組群特征分析方法、神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)方法、基于梯度向量流的單人臉檢測方法等等。所述溫度感應(yīng)模塊106可以包括非接觸式溫度測量設(shè)備，非接觸式溫度測量設(shè) 備是利用紅外輻射測溫的原理實現(xiàn)溫度測量的。由于原子和分子的運動，包括人體在內(nèi) 的每一物體都會輻射電磁波，對非接觸式溫度測量最重要的波長或光譜范圍是在0. 2至
42.0 m。這一范圍內(nèi)的自然射線，人們稱作為熱輻射或紅外線。而且由于人體的體溫通常 會保持在一個溫度范圍內(nèi)，比如35攝氏度-42攝氏度之類，故而可以通過該特征來作為是 否是真實人臉的一種檢測手段。所述溫度感應(yīng)模塊106檢測所述人臉檢測模塊104檢測出 的人臉區(qū)域在所述圖像采集模塊102的采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域的溫度。也就是說，所述溫度 感應(yīng)模塊106檢測位于所述圖像采集模塊102的鏡頭前面的人臉溫度，為了提高檢測的準(zhǔn) 確性，可以根據(jù)所述人臉檢測模塊104檢測出的人臉區(qū)域在圖像中的位置來指導(dǎo)所述溫度 感應(yīng)模塊106的檢測位置。所述溫度感應(yīng)模塊106在測量出所述人臉的溫度后，判斷其是 否處于預(yù)定范圍之內(nèi)，所述預(yù)定范圍可以是33攝氏度-43攝氏度；還可以是35攝氏度-40 攝氏度等等。如果所述溫度處于該預(yù)定范圍之內(nèi)，那么就認(rèn)為所述圖像采集模塊102采集 的是真實人臉。人臉識別模塊108對所述人臉區(qū)域進(jìn)行人臉識別。特別地，當(dāng)所述溫度感應(yīng)模塊 106測量到的溫度處于預(yù)定范圍時，所述人臉識別模塊108才對所述人臉區(qū)域進(jìn)行人臉識 別。具體的人臉識別技術(shù)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中較為成熟的技術(shù)，這都是本領(lǐng)域技術(shù)人員所 熟知的內(nèi)容，在此不再累述。在一個實施例中，為了節(jié)省能源，所述圖像采集模塊102 —般情況都處于待機(jī)狀 態(tài)，此時所述人臉識別系統(tǒng)100還包括紅外感應(yīng)模塊110，所述紅外感應(yīng)模塊110利用紅外 線感應(yīng)是否有物體(也可以說是人體)靠近所述圖像采集模塊102。當(dāng)所述紅外感應(yīng)模塊110 檢測到有物體靠近所述圖像采集模塊102時，發(fā)送相應(yīng)地信號使所述圖像采集模塊102啟 動并采集圖像。另一個實施例中，為了提高檢測的準(zhǔn)確性，所述溫度感應(yīng)模塊106采集溫度時不 止對一個人臉位置進(jìn)行采集，而是對人臉區(qū)域上的多個位置進(jìn)行采集的，比如額頭、臉頰和 下巴等。此時所述人臉識別系統(tǒng)100還包括機(jī)械伺服模塊112，所述機(jī)械伺服模塊112控制 所述溫度感應(yīng)模塊106的檢測位置，以使所述溫度感應(yīng)模塊106的檢測位置屬于所述人臉 區(qū)域在所述圖像采集模塊102的采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)，并且所述檢測位置為若干個。對 于所述機(jī)械伺服模塊112的構(gòu)造和工作原理，可以參考PTZ攝像機(jī)的云臺構(gòu)造和工作原理， 此處不是本發(fā)明的重點，故不再累述。顯然，本發(fā)明的重點和亮點之一就是在傳統(tǒng)的人臉識別過程中加入了溫度檢測機(jī) 制，利用非接觸式溫度測量設(shè)備來檢驗所述圖像采集模塊102采集的是否是真實人臉。本發(fā)明同時提供一種人臉識別方法，請參考圖2，其示出了本發(fā)明的一個實施例中 的人臉識別方法200的方法流程圖。所述人臉識別方法200包括
步驟202，采集圖像；
步驟204，檢測所述圖像中的人臉區(qū)域；
步驟206，當(dāng)檢測到人臉區(qū)域時，檢測所述人臉區(qū)域在采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域的溫度； 步驟208，判斷所述溫度是否處于預(yù)定范圍，如果是，則步驟210，如果不是，則不做處理。步驟210，對所述人臉區(qū)域進(jìn)行人臉識別。在一個實施例中，在步驟202中可以采用高清晰攝像頭作為采集設(shè)備來采集圖 像。在另一個實施例中，在步驟206中可以采用非接觸式溫度測量設(shè)備來進(jìn)行溫度的檢驗。 在再一個實施例中，在步驟206中可以檢驗所述對應(yīng)區(qū)域內(nèi)的多個位置的溫度來綜合判斷，以減少只對一個位置進(jìn)行檢驗容易出錯的缺陷。所述人臉識別方法200是本發(fā)明的一個較為簡單的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以基于本實施例獲得更多實施例。比如考慮這樣一種應(yīng)用環(huán)境，由于步驟206的過程可能 會較長，即在此溫度檢測過程中，可能會發(fā)生用戶離開了溫度采集區(qū)域或者說圖像采集區(qū) 域，那么后續(xù)的步驟可能就無法完成，也有可能這段時間內(nèi)，所述溫度采集區(qū)域或者說圖像 采集區(qū)域前面被用戶有意地?fù)Q成了其他人的照片或者利用MP4來播放包括其他人的人臉 的視頻，那么后續(xù)的步驟就可能出錯。所以在步驟206的過程中，還可以對所述人臉區(qū)域進(jìn) 行跟蹤，當(dāng)所述人臉區(qū)域跟蹤丟失或者匹配不一致時，中止所述溫度檢測過程，等到重新檢 測到人臉區(qū)域時，再重新開始溫度檢測過程。同時在步驟210的過程中，也可能會發(fā)生上述問題。故在人臉識別過程中，還可以 實時或者每隔預(yù)定時間間隔重新對所述溫度進(jìn)行檢測，也即重新進(jìn)行步驟206和208，以判 斷所述溫度是否在人臉識別過程中仍然處于預(yù)定范圍，當(dāng)所述溫度不再處于預(yù)定范圍時， 中止所述人臉識別過程。這樣可以有效防止用戶交替使用真實人臉和照片之類方法的來完 成一次人臉識別過程。還可以考慮另外一種應(yīng)用場景，用戶帶著較薄的面具來完成人臉識別過程，此時 雖然采集圖像時采集的是非真實人臉，但是溫度檢測機(jī)制并不能完全鑒別出這種情況，此 時可以在步驟210后加入現(xiàn)有技術(shù)中判斷所述人臉的表情是否變化的機(jī)制，如果是，則表 示采集的是真實人臉?？梢姡诓幻撾x本發(fā)明的實質(zhì)下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以經(jīng)過一定改 動獲得更多的實施例。上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的 技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。 相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于所述具體實施方式
。
權(quán)利要求
1.一種人臉識別系統(tǒng)，其特征在于，其包括圖像采集模塊，采集圖像；人臉檢測模塊，檢測所述圖像中的人臉區(qū)域；溫度感應(yīng)模塊，檢測所述人臉區(qū)域在所述圖像采集模塊的采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域的溫 度；和人臉識別模塊，當(dāng)所述溫度處于預(yù)定范圍時，對所述人臉區(qū)域進(jìn)行人臉識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括紅外感應(yīng)模塊，利用紅外 線感應(yīng)是否有物體靠近所述圖像采集模塊，當(dāng)檢測到有物體靠近所述圖像采集模塊時，發(fā) 送信號使所述圖像采集模塊啟動并采集圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度感應(yīng)模塊是非接觸式溫度檢測 設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括機(jī)械伺服模塊，所述機(jī)械 伺服模塊控制所述溫度感應(yīng)模塊的檢測位置，以使所述溫度感應(yīng)模塊的檢測位置屬于所述 人臉區(qū)域在所述圖像采集模塊的采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度感應(yīng)模塊的檢測位置為N個，N 為大于0的整數(shù)。
6. 一種人臉識別方法，其特征在于，其包括采集圖像；檢測所述圖像中的人臉區(qū)域；當(dāng)檢測到人臉區(qū)域時，檢測所述人臉區(qū)域在采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域的溫度；和當(dāng)所述溫度處于預(yù)定范圍時，對所述人臉區(qū)域進(jìn)行人臉識別。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)檢測到人臉區(qū)域時，檢測所述人臉區(qū)域 在采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域的N個位置的溫度，所述N為大于0的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在人臉識別過程中，實時或者每隔預(yù)定時 間間隔重新對所述溫度進(jìn)行檢測，以判斷所述溫度是否仍然處于預(yù)定范圍，當(dāng)所述溫度不 再處于預(yù)定范圍時，中止所述人臉識別過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在溫度檢測過程中，對所述人臉區(qū)域進(jìn)行 跟蹤，當(dāng)所述人臉區(qū)域跟蹤丟失或者匹配不一致時，中止所述溫度檢測過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在人臉識別成功后，判 斷所述人臉的表情是否變化，如果是，則表示采集的是真實人臉。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種人臉識別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像采集模塊，采集圖像；人臉檢測模塊，檢測所述圖像中的人臉區(qū)域；溫度感應(yīng)模塊，檢測所述人臉區(qū)域在所述圖像采集模塊的采集區(qū)域的對應(yīng)區(qū)域的溫度；和人臉識別模塊，當(dāng)所述溫度處于預(yù)定范圍時，對所述人臉區(qū)域進(jìn)行人臉識別。本發(fā)明在人臉識別過程中加入了溫度檢測機(jī)制，使得在進(jìn)行人臉識別的過程中可以同時利用溫度檢測來判斷識別的人臉圖像是否是利用真實人臉采集的。本發(fā)明具有成本低、實用效果好的特點。
文檔編號G06K9/00GK102004906SQ201010549798
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者高飛 申請人:無錫中星微電子有限公司