專(zhuān)利名稱(chēng)：多姿態(tài)人臉識(shí)別方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種多姿態(tài)人臉識(shí)別方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的人臉識(shí)別系統(tǒng)在處理正面人臉圖像時(shí)具有較高的識(shí)別率，但是，據(jù)統(tǒng)計(jì)表明圖片中大約75%的人臉是非正面的，因此正面人臉圖像僅僅是ー種理想的識(shí)別狀態(tài)；同時(shí)由于人臉的偏轉(zhuǎn)或俯仰會(huì)造成面部信息的部分缺失，這就給人臉特征的準(zhǔn)確定位造成一定程度的困難，甚至有些采集到的人臉圖像無(wú)法成功建摸；此外，人臉識(shí)別時(shí)人臉偏轉(zhuǎn)角度也是影響精確匹配的重要因素。因此，姿態(tài)問(wèn)題是不可避免的，在人臉識(shí)別中必須考慮人臉偏轉(zhuǎn)姿態(tài)變化產(chǎn)生的影響，目前的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法主要包括人臉三維建模和圖像特征空間姿態(tài)變換，其中，人臉三維建模會(huì)存在計(jì)算量大、計(jì)算精度有限、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)量大的問(wèn)題；而圖像特征空間姿態(tài)變換會(huì)存在準(zhǔn)確恢復(fù)各個(gè)角度的人臉?lè)浅＠щy的問(wèn)題，通過(guò)校正合成的人臉與原始人臉圖像存在差異，無(wú)法保證識(shí)別率。因此對(duì)于人臉識(shí)別中多姿態(tài)的問(wèn) 題，目前尚沒(méi)有很好的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種多姿態(tài)人臉識(shí)別方法及系統(tǒng)，能夠提高正面人臉的采集率，提聞姿態(tài)篩選的準(zhǔn)確率，進(jìn)而可以提聞后續(xù)多姿態(tài)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供ー種多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，包括步驟ー在人臉圖像的待采集區(qū)域設(shè)置三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角并由同步信號(hào)發(fā)生裝置控制的攝像機(jī)；步驟ニ 當(dāng)所述待采集區(qū)域出現(xiàn)某人人臉時(shí)，所述三臺(tái)攝像機(jī)對(duì)所述人臉同步進(jìn)行人臉圖像采集，并從三臺(tái)攝像機(jī)同一時(shí)刻采集的人臉圖像中篩選出該時(shí)刻綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像；步驟三判斷所述人臉是否移出所述待采集區(qū)域，若否，則重復(fù)上述步驟ニ至步驟三；若是，則從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像；步驟四從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)；步驟五根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別。依次呈進(jìn)ー步的，在上述方法中，所述待采集區(qū)域?yàn)閰⒂^場(chǎng)所的入口通道，所述人臉為參 觀人員的臉。進(jìn)ー步的，在上述方法中，所述三臺(tái)攝像機(jī)的安裝高度控制在2700mm以?xún)?nèi)。進(jìn)ー步的，在上述方法中，所述每臺(tái)攝像機(jī)與平行于地面的直線的夾角為6至10度。進(jìn)ー步的，在上述方法中，所述每臺(tái)攝像機(jī)的視角為45度。進(jìn)ー步的，在上述方法中，每?jī)膳_(tái)攝像機(jī)之間的所述預(yù)設(shè)夾角為30度。進(jìn)ー步的，在上述方法中，所述同步信號(hào)發(fā)生裝置每隔第一預(yù)設(shè)時(shí)間向所述三臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送延遲第二預(yù)設(shè)時(shí)間采集人臉圖像的信號(hào)。進(jìn)ー步的，在上述方法中，所述綜合姿態(tài)值為人臉與三維立體X、Y、Z坐標(biāo)軸之間的夾角之和。根據(jù)本發(fā)明的另一面，提供ー種多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，包括設(shè)置于人臉圖像的待采集區(qū)域的依次呈預(yù)設(shè)夾角的三臺(tái)攝像機(jī)，用于當(dāng)所述待采集區(qū)域出現(xiàn)某人的人臉時(shí)，對(duì)所述人臉同步進(jìn)行人臉圖像采集；同步信號(hào)發(fā)生裝置，用于 控制所述三臺(tái)攝像機(jī)同步工作；篩選模塊，用于從三臺(tái)攝像機(jī)同一時(shí)刻采集的人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像；判斷模塊，用于判斷人臉是否移出所述待采集區(qū)域，若否，則向所述三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角的攝像機(jī)發(fā)送采集下一時(shí)刻內(nèi)人臉圖像的信號(hào)；若是，則從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像；特征獲取模塊，用于從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)；識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別。進(jìn)ー步的，在上述系統(tǒng)中，所述待采集區(qū)域?yàn)閰⒂^場(chǎng)所的入口通道，所述人臉為參觀人員的臉。進(jìn)ー步的，在上述系統(tǒng)中，所述三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角的攝像機(jī)的安裝高度控制在2700mm 以?xún)?nèi)。進(jìn)ー步的，在上述系統(tǒng)中，每臺(tái)攝像機(jī)的俯角為6至10度。進(jìn)ー步的，在上述系統(tǒng)中，每?jī)膳_(tái)攝像機(jī)之間的所述預(yù)設(shè)夾角為30度。進(jìn)ー步的，在上述系統(tǒng)中，所述同步信號(hào)發(fā)生裝置，用于每隔第一預(yù)設(shè)時(shí)間向所述三臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送延遲第二預(yù)設(shè)時(shí)間采集人臉圖像的信號(hào)。進(jìn)ー步的，在上述系統(tǒng)中，所述綜合姿態(tài)值為人臉與三維立體X、Y、Z坐標(biāo)軸之間的夾角之和。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)在人臉圖像的待采集區(qū)域設(shè)置三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角并由同步信號(hào)發(fā)生裝置控制的攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)協(xié)同工作，提高正面人臉的采集率，進(jìn)而可以提高后續(xù)多姿態(tài)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率。另外，本發(fā)明從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的判斷人臉姿態(tài)，提高姿態(tài)篩選的準(zhǔn)確率。此外，本發(fā)明通過(guò)從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別，可以有效的處理應(yīng)用環(huán)境中人臉姿態(tài)變化的各種情況，使得人臉識(shí)別具有魯棒性。


圖I是本發(fā)明一實(shí)施例的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法的流程圖；圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法的原理圖；圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的攝像機(jī)設(shè)置示意圖；圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的人臉圖像篩選的原理圖；圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的采集到同一時(shí)刻內(nèi)人臉姿態(tài)的示意圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的同一人的人臉圖像篩選的原理圖；圖7是本發(fā)明一實(shí)施例的多姿態(tài)人臉識(shí)別的模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖I所示，本發(fā)明提供ー種多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，包括步驟SI，在人臉圖像的待采集區(qū)域設(shè)置三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角并由同步信號(hào)發(fā)生裝置控制的攝像機(jī)；具體來(lái)說(shuō)，由于單攝像機(jī)的視角有限，導(dǎo)致正面人臉圖像的采集率有限，本發(fā)明設(shè)置ー組包括三臺(tái)呈一定角度的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)來(lái)同步進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，即使用不同角度攝像機(jī)對(duì) 同一人臉進(jìn)行采集，從而可以擴(kuò)大正面人臉的采集范圍，如圖3所示，其中黑框中的區(qū)域31代表該組攝像機(jī)可清晰監(jiān)控的入口通道，為了保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，可為該組攝像機(jī)設(shè)置統(tǒng)一的感興趣區(qū)域即待采集區(qū)域，本發(fā)明只檢測(cè)感興趣區(qū)域內(nèi)的人臉圖像，三臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)對(duì)入口通道同時(shí)進(jìn)行采集，安裝高度可控制在2700mm以?xún)?nèi)，俯角控制在6至10度以?xún)?nèi)，即每臺(tái)攝像機(jī)與平行于地面的直線的夾角為6至10度，具體可為8度，本發(fā)明中每?jī)膳_(tái)攝像機(jī)軸線間的夾角為30度，且每臺(tái)攝像機(jī)的視角為45度，即其可采集左右水平旋轉(zhuǎn)45度范圍之內(nèi)人臉，每臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的采集效率最高可為25幀/秒；其中，視頻同步是多攝像機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)步驟，本發(fā)明使用硬件同步與軟件同步相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，首先利用同步信號(hào)發(fā)生裝置向每臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送同步信號(hào)，通過(guò)外部同步信號(hào)觸發(fā)多臺(tái)攝像機(jī)同時(shí)曝光積分，同步信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)多臺(tái)攝像機(jī)間的同步采集，但是本發(fā)明中需要對(duì)采集的人臉圖像進(jìn)行人臉姿態(tài)的篩選，而不同攝像機(jī)處理速度具有一定的差異，這會(huì)造成某一時(shí)刻主機(jī)接收到數(shù)據(jù)信息可能不同步，因此需要一定的同步策略，可設(shè)置所述同步信號(hào)發(fā)生裝置每隔第一預(yù)設(shè)時(shí)間向所述攝像機(jī)發(fā)送延遲第二預(yù)設(shè)時(shí)間采集人臉圖像的信號(hào)，如可以設(shè)置同步信號(hào)發(fā)生裝置每隔三秒的時(shí)間向三臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送放空即延遲十五毫秒采集人臉圖像的信號(hào)，這樣可以減少積累誤差，保證篩選同一時(shí)刻的較佳人臉圖像時(shí)的所用到的人臉圖像是三臺(tái)攝像機(jī)同一瞬間采集到的；步驟S2，當(dāng)所述待采集區(qū)域出現(xiàn)某人的人臉(本實(shí)施例中為博物館等場(chǎng)所的參觀人員的人臉)時(shí)，所述三臺(tái)攝像機(jī)對(duì)所述人臉同步進(jìn)行人臉圖像采集，并從采集的同一時(shí)刻的三張人臉圖像中篩選出該時(shí)刻的綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像；具體來(lái)說(shuō)，篩選出同一時(shí)刻的綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像過(guò)程中，可對(duì)三臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝的人臉圖像進(jìn)行對(duì)比，選出小于預(yù)設(shè)正面姿態(tài)值的人臉圖像，本發(fā)明的預(yù)設(shè)正面姿態(tài)值可為15度，所述正面姿態(tài)值為人臉繞三維立體坐標(biāo)軸X、Y、Z軸偏轉(zhuǎn)的角度之和，從同一時(shí)刻內(nèi)的人臉圖像中選取ー幀較佳正面人臉圖像提出，可利用pos值代表人臉綜合姿態(tài)值，pos值越小代表越接近正面人臉圖像，如圖5所示三臺(tái)攝像機(jī)采集同一感興趣區(qū)域后，對(duì)同步采集到的同一時(shí)刻的每幀圖像進(jìn)行姿態(tài)的判別，篩選出該時(shí)刻較佳的正面人臉圖像，圖5中的id=l，pos=7的人臉圖像即為該時(shí)刻的較佳正面人臉圖像；步驟S3，判斷所述人臉是否移出所述待采集區(qū)域即所述參觀人員的軌跡是否結(jié)束，若否，則重復(fù)上述步驟S2至步驟S3 ;若是，則執(zhí)行步驟S31，從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像；具體來(lái)說(shuō)，如圖6所示當(dāng)在入口通道的感興趣區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到人臉時(shí)，表明有人進(jìn)入通道，對(duì)于進(jìn)入的每個(gè)參觀者的軌跡自動(dòng)進(jìn)行跟蹤，假設(shè)某參觀者正面面向攝像機(jī)I進(jìn)入通道，并且在通過(guò)通道的過(guò)程中不停的轉(zhuǎn)頭，該參觀者通過(guò)安檢的時(shí)間為N秒，利用單幀姿態(tài)判別的方法，依次提出每一瞬間3個(gè)攝像頭拍攝到的較佳正面人臉圖像，如圖6所示，攝像機(jī)I采集到的第一幀圖像作為第一時(shí)刻的較佳正面人臉圖像被提出；檢測(cè)該參觀者的軌跡是否結(jié)束，若軌跡沒(méi)有結(jié)束，則繼續(xù)去下ー時(shí)刻的較佳人臉圖像的篩選，當(dāng)?shù)赬時(shí)刻該人正面面向攝像機(jī)2時(shí)，此刻三臺(tái)攝像機(jī)采集到的幀圖像進(jìn)行姿態(tài)判別，則攝像機(jī)2的第X幀人臉圖像被提出；當(dāng)?shù)赮時(shí)刻三臺(tái)攝像機(jī)均采集人臉圖像達(dá)不到正面姿態(tài)閾值時(shí)，則沒(méi)有人臉圖像被提出；若軌跡結(jié)束，則該人員離開(kāi)該通道，將在所有較佳人臉圖像中篩選最優(yōu)人臉圖像，即最后當(dāng)該人通過(guò)通道后，對(duì)比N秒內(nèi)提出的所有較佳人臉圖像，選出該參觀人員最優(yōu)的正面人臉圖像即綜合姿態(tài)值最小的人臉圖像；
步驟S4，從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)；具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明在人臉檢測(cè)的過(guò)程中會(huì)實(shí)時(shí)的估計(jì)出該參觀人員的性別以及年齡段的，利用這兩個(gè)生理特征和臉部特征相融合后續(xù)進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)可以降低人臉識(shí)別的錯(cuò)誤率，其中，可以G代表性別，G的值為M (男性)和F (女性)，以A代表年齡段，A的值為T(mén) (少年)、Y (青年)、A (中年)、S (老年)；步驟S5，根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別。如圖4所示，本發(fā)明利用多臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)進(jìn)行同歩數(shù)據(jù)采集，提高正面人臉的采集率，采集到的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的較佳人臉圖像的篩選，然后從較佳人臉圖像篩選出最優(yōu)人臉圖像，提高姿態(tài)篩選的準(zhǔn)確率，最終可利用最優(yōu)人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別，提高多姿態(tài)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率，使得人臉識(shí)別具有魯棒性。如圖7所示，本發(fā)明還提供另ー種多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，包括攝像機(jī)I、攝像機(jī)2、攝像機(jī)3、同步信號(hào)發(fā)生裝置4、篩選模塊5、判斷模塊6、特征獲取模塊7及識(shí)別模塊8。三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角的攝像機(jī)1、2、3，攝像機(jī)1、2、3設(shè)置于人臉圖像的待采集區(qū)域，用于當(dāng)所述待采集區(qū)域出現(xiàn)某人的人臉時(shí)，對(duì)所述人臉同步進(jìn)行人臉圖像采集。其中，由于單攝像機(jī)的視角有限，導(dǎo)致正面人臉圖像的采集率有限，本發(fā)明設(shè)置一組包括三臺(tái)呈一定角度的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)來(lái)同步進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，即使用不同角度攝像機(jī)對(duì)同一人臉進(jìn)行采集，從而可以擴(kuò)大正面人臉的采集范圍，如圖3所示，其中黑框中的區(qū)域31代表該組攝像機(jī)可清晰監(jiān)控的入口通道，為了保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，可為該組攝像機(jī)設(shè)置統(tǒng)ー的感興趣區(qū)域即待采集區(qū)域，本發(fā)明只檢測(cè)感興趣區(qū)域內(nèi)的人臉圖像，三臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)對(duì)入口通道同時(shí)進(jìn)行采集，安裝高度可控制在2700mm以?xún)?nèi)，俯角控制在6至10度以?xún)?nèi)，即每臺(tái)攝像機(jī)與平行于地面的直線的夾角為6至10度，本發(fā)明中每?jī)膳_(tái)攝像機(jī)軸線間的夾角為30度，且每臺(tái)攝像機(jī)的視角為45度，即其可采集左右水平旋轉(zhuǎn)45度范圍之內(nèi)人臉，每臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的采集效率最高可為25幀/秒。同步信號(hào)發(fā)生裝置4用于控制三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角的攝像機(jī)1、2、3同步工作。其中，視頻同步是多攝像機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)步驟，本發(fā)明使用硬件同步與軟件同步相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，首先利用同步信號(hào)發(fā)生裝置向每臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送同步信號(hào)，通過(guò)外部同步信號(hào)觸發(fā)多臺(tái)攝像機(jī)同時(shí)曝光積分，同步信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)多臺(tái)攝像機(jī)間的同步采集，但是本發(fā)明中需要對(duì)采集的人臉圖像進(jìn)行人臉姿態(tài)的篩選，而不同攝像機(jī)處理速度具有一定的差異，這會(huì)造成某一時(shí)刻主機(jī)接收到數(shù)據(jù)信息可能不同步，因此需要一定的同步策略，可設(shè)置所述同步信號(hào)發(fā)生裝置每隔第一預(yù)設(shè)時(shí)間向所述攝像機(jī)發(fā)送延遲第二預(yù)設(shè)時(shí)間采集人臉圖像的信號(hào)，如可以設(shè)置同步信號(hào)發(fā)生裝置每隔三秒的時(shí)間向三臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送放空即延遲十五毫秒采集人臉圖像的信號(hào)，這樣可以減少積累誤差，保證篩選同一時(shí)刻的較佳人臉圖像時(shí)的所用到的人臉圖像是三臺(tái)攝像機(jī)同一瞬間采集到的。篩選模塊5用于從三臺(tái)攝像機(jī)同一時(shí)刻采集的人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像，其中，所述綜合姿態(tài)值為人臉與三維立體X、Y、Z坐標(biāo)軸之間的夾角之和，篩選出同一時(shí)刻的綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像過(guò)程中，可對(duì)三臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝的人臉圖像進(jìn)行對(duì)比，選出小于預(yù)設(shè)正面姿態(tài)值的人臉圖像，本發(fā)明預(yù)設(shè)正面姿態(tài)值為15度，所述正面姿態(tài)值為人臉繞三維立體坐標(biāo)軸X、Y、Z軸偏轉(zhuǎn)的角度之和，從同一時(shí)刻內(nèi)的人臉圖像中選取ー幀較佳正面人臉圖像提出，可利用pos值代表人臉綜合姿態(tài)值，pos值越小代表越接近正面人臉圖像。
判斷模塊6用于判斷人臉是否移出所述待采集區(qū)域，若否，則向所述三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角的攝像機(jī)發(fā)送采集下一時(shí)刻內(nèi)人臉圖像的信號(hào)；若是，則從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像。特征獲取模塊7用于從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)，具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明在人臉檢測(cè)的過(guò)程中會(huì)實(shí)時(shí)的估計(jì)出該參觀人員的性別以及年齡段的，利用這兩個(gè)生理特征和臉部特征相融合后續(xù)進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)可以降低人臉識(shí)別的錯(cuò)誤率，其中，可以G代表性別，G的值為M (男性)和F (女性)，以A代表年齡段，A的值為T(mén) (少年)、Y (青年)、A (中年)、S (老年)。識(shí)別模塊8用于根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別。發(fā)明通過(guò)在人臉圖像的待采集區(qū)域設(shè)置三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角并由同步信號(hào)發(fā)生裝置控制的攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)協(xié)同工作，提高正面人臉的采集率，進(jìn)而可以提高后續(xù)多姿態(tài)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率。另外，本發(fā)明從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的判斷人臉姿態(tài)，提高姿態(tài)篩選的準(zhǔn)確率。此外，本發(fā)明通過(guò)從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別，可以有效的處理應(yīng)用環(huán)境中人臉姿態(tài)變化的各種情況，使得人臉識(shí)別具有魯棒性。本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言，由于與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。專(zhuān)業(yè)人員還可以進(jìn)ー步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的単元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，其特征在于，包括 步驟一在人臉圖像的待采集區(qū)域設(shè)置三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角并由同步信號(hào)發(fā)生裝置控制的攝像機(jī)； 步驟ニ當(dāng)所述待采集區(qū)域出現(xiàn)某人人臉時(shí)，所述三臺(tái)攝像機(jī)對(duì)所述人臉同步進(jìn)行人臉圖像采集，并從三臺(tái)攝像機(jī)同一時(shí)刻采集的人臉圖像中篩選出該時(shí)刻綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像； 步驟三判斷所述人臉是否移出所述待采集區(qū)域，若否，則重復(fù)上述步驟ニ至步驟三；若是，則從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像； 步驟四從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)； 步驟五根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別。
2.如權(quán)利要求I所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，其特征在于，所述待采集區(qū)域?yàn)閰⒂^場(chǎng)所的入口通道，所述人臉為參觀人員的臉。
3.如權(quán)利要求I所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，其特征在于，所述三臺(tái)攝像機(jī)的安裝高度控制在2700mm以?xún)?nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，其特征在干，每臺(tái)攝像機(jī)俯角為6至10度。
5.如權(quán)利要求I所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，其特征在于，所述每臺(tái)攝像機(jī)的視角為45度。
6.如權(quán)利要求I所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，其特征在于，相鄰兩臺(tái)攝像機(jī)之間的所述預(yù)設(shè)夾角為30度。
7.如權(quán)利要求I所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，其特征在于，所述同步信號(hào)發(fā)生裝置每隔第一預(yù)設(shè)時(shí)間向所述三臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送延遲第二預(yù)設(shè)時(shí)間采集人臉圖像的信號(hào)。
8.如權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別方法，其特征在于，所述綜合姿態(tài)值為v人臉與三維立體X、Y、Z坐標(biāo)軸之間的夾角之和。
9.ー種多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括 設(shè)置于人臉圖像的待采集區(qū)域的依次呈預(yù)設(shè)夾角的三臺(tái)攝像機(jī)，用于當(dāng)所述待采集區(qū)域出現(xiàn)某人的人臉時(shí)，對(duì)所述人臉同步進(jìn)行人臉圖像采集； 同步信號(hào)發(fā)生裝置，用于控制所述三臺(tái)依次呈攝像機(jī)同步工作； 篩選模塊，用于從三臺(tái)攝像機(jī)同一時(shí)刻采集的人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像； 判斷模塊，用于判斷人臉是否移出所述待采集區(qū)域，若否，則向所述三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角的攝像機(jī)發(fā)送采集下一時(shí)刻內(nèi)人臉圖像的信號(hào)；若是，則從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像； 特征獲取模塊，用于從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)； 識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別。
10.如權(quán)利要求9所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述待采集區(qū)域?yàn)閰⒂^場(chǎng)所的入口通道，所述人臉為參觀人員的臉。
11.如權(quán)利要求9所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角的攝像機(jī)的安裝高度控制在2700_以?xún)?nèi)。
12.如權(quán)利要求9所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在干，每臺(tái)攝像機(jī)的俯角為6至10度。
13.如權(quán)利要求9所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，每?jī)膳_(tái)攝像機(jī)之間的所述預(yù)設(shè)夾角為30度。
14.如權(quán)利要求9所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述同步信號(hào)發(fā)生裝置，用于每隔第一預(yù)設(shè)時(shí)間向所述三臺(tái)攝像機(jī)發(fā)送延遲第二預(yù)設(shè)時(shí)間采集人臉圖像的信號(hào)。
15.如權(quán)利要求9至14任一項(xiàng)所述的多姿態(tài)人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合姿態(tài)值為人臉與三維立體X、Y、Z坐標(biāo)軸之間的夾角之和。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多姿態(tài)人臉識(shí)別方法及系統(tǒng)，所述方法包括步驟一在人臉圖像的待采集區(qū)域設(shè)置三臺(tái)依次呈預(yù)設(shè)夾角并由同步信號(hào)發(fā)生裝置控制的攝像機(jī)；步驟二從三臺(tái)攝像機(jī)同一時(shí)刻采集的人臉圖像中篩選出該時(shí)刻綜合姿態(tài)值最小的較佳人臉圖像；步驟三判斷所述人臉是否移出所述待采集區(qū)域，若否，則重復(fù)上述步驟二至步驟三；若是，則從所有時(shí)刻的較佳人臉圖像中篩選出綜合姿態(tài)值最小的最優(yōu)人臉圖像；步驟四從所述最優(yōu)人臉圖像中獲取臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)；步驟五根據(jù)所述臉部特征數(shù)據(jù)和生理特征數(shù)據(jù)對(duì)待識(shí)別人臉進(jìn)行識(shí)別。本發(fā)明能夠提高正面人臉的采集率，提高姿態(tài)篩選的準(zhǔn)確率，進(jìn)而可以提高后續(xù)多姿態(tài)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率。
文檔編號(hào)G06K9/20GK102693418SQ201210157309
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者劉崎峰, 姚廣輝, 朱同輝, 秦瀚 申請(qǐng)人:上海中原電子技術(shù)工程有限公司