一種人臉識(shí)別比對(duì)方法和實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種人臉識(shí)別比對(duì)方法和實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。一方面，一種人臉識(shí)別比對(duì)方法主要包括以下步驟：步驟1：第一采集模塊實(shí)時(shí)的獲取目標(biāo)人物的頭像照片，所述頭像照片為側(cè)臉照片；步驟2：比對(duì)模塊實(shí)時(shí)的將步驟1中所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)，判斷是否存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片，若存在，即判斷該目標(biāo)人物的頭像照片與已有頭像照片為同一人，調(diào)取模塊調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，若不存在，則丟棄該頭像照片。另一方面，本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)。本發(fā)明可使非正臉的人臉也能有一個(gè)匹配的角度，從而可提高人臉的比對(duì)正確率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種人臉識(shí)別比對(duì)方法和實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人臉識(shí)別【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，特別涉及一種人臉識(shí)別比對(duì)方法和實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]人臉識(shí)別是一項(xiàng)熱門(mén)的計(jì)算機(jī)技術(shù)研宄領(lǐng)域，它屬于生物特征識(shí)別技術(shù)，是對(duì)生物體(一般特指人)本身的生物特征來(lái)區(qū)分生物體個(gè)體。生物特征識(shí)別技術(shù)所研宄的生物特征包括臉、指紋、手掌紋、虹膜、視網(wǎng)膜、聲音(語(yǔ)音)、體形等。這其中，只有人臉特征是最直觀、最可靠、最準(zhǔn)確的，利用人臉特征進(jìn)行身份驗(yàn)證是最自然、最直接的手段。相比其它人體生物特征識(shí)別，人臉特征識(shí)別不需對(duì)象行為的配合就能方便有效地核查對(duì)象的身份，不易被察覺(jué)，因而具有優(yōu)良的防偽、防欺詐、直接、友好、方便等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)幾十年的研宄，人臉識(shí)別技術(shù)已廣泛的應(yīng)用在安防、門(mén)禁、考勤等領(lǐng)域。
[0003]人臉識(shí)別主要包括人臉的定位、圖片預(yù)處理、人臉的特征點(diǎn)的識(shí)別、人臉的特征點(diǎn)的特征值的提取、特征值比對(duì)等，其中，人臉定位可以實(shí)現(xiàn)的方法很多，比如基于知識(shí)的方法(Knowledge-based)、特征不變量方法(Feature invariant)，其中較為經(jīng)典的為adaboost方法、模板匹配的方法(Template matching)等。圖片預(yù)處理包括人臉的角度調(diào)整，對(duì)于垂直于照片平面區(qū)域的傾斜角度校正通常通過(guò)以下幾種理論進(jìn)行:I)基于 Garbor 小波變換的方法(文獻(xiàn) 1:Y.Li and X.Y.Lin, “Face hallucinat1nwith pose variat1n” in Pr0.6th IEEE Int.Conf.Automatic Face and GestureRecognit1n, 2004，pp.723 - 728) ；2)基于張量分解的方法(文獻(xiàn) 2:K.Jia andS.G.Gong, “Mult1-modal tensor face for simultaneoussuper-resoIut1n andrecognit1n,，，in Proc.1EEE Int.Conf.ComputerVis1n, 2005, pp.1683-1690 ;文獻(xiàn) 3:K.Jia and S.G.Gong, “Generalizedfacesuper-resolut1n,，，IEEETrans.1mageProcessing, vol.17，n0.6，pp.873886，Jun.2008) ；3)改進(jìn)的點(diǎn)對(duì)應(yīng)算法和線性物體類(lèi)的原理構(gòu)造正臉合成的方法(文獻(xiàn)4:陳家大、賴(lài)劍煌、馮國(guó)燦，“一種人臉姿勢(shì)判別與正臉合成的新方法”，計(jì)算機(jī)研宄與發(fā)展，2006)，通過(guò)上述任一種方法即可達(dá)到對(duì)照片傾斜角度的調(diào)整；人臉特征點(diǎn)的識(shí)別和提取如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN201310746593.1中，提出了一種新的人臉特征值提取的算法。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN2008100003131.1公開(kāi)了一種人臉檢測(cè)和追蹤的方法，上述的技術(shù)發(fā)展使人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用前景廣泛。
[0004]據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)正進(jìn)入流動(dòng)時(shí)代。2011年，全國(guó)流動(dòng)人口達(dá)到2.3億人，占總?cè)丝诘?7%，即每6名中國(guó)人中就有I人是流動(dòng)人口。未來(lái)20年，還將有3億農(nóng)村人口進(jìn)入城鎮(zhèn)。隨著流動(dòng)人口大量增加，面臨著流動(dòng)人口結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員信息不透明，流動(dòng)人口數(shù)量龐大，流動(dòng)人員管理困難等局面，尤其是在流動(dòng)人員中夾雜著刑嫌人員，流竄逃逸，伺機(jī)作案，更有部分人員犯罪后“漂白身份”潛入異地繼續(xù)生活，如何能夠有效的抑制和發(fā)現(xiàn)混淆在龐大的流動(dòng)人口中的重點(diǎn)人員，成為目前面臨的重要課題，給社會(huì)綜合管理帶來(lái)挑戰(zhàn)，使得公安機(jī)關(guān)等部門(mén)作為社會(huì)公安安全管理的主力軍，身上的責(zé)任和義務(wù)更加沉重。
[0005]隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市人口日趨密集，城市人口數(shù)量和流動(dòng)性也大大增加，加強(qiáng)對(duì)城市人員信息的管理對(duì)社會(huì)治安、重點(diǎn)區(qū)域防范、維穩(wěn)等方面意義重大。另外，近年來(lái)社會(huì)犯罪率呈逐年升高的態(tài)勢(shì)，高科技犯罪以及偽造身份信息犯罪層出不窮，犯罪行為的突發(fā)性、不確定性增強(qiáng)，給防范和偵破工作帶來(lái)極大的困難。最近，恐怖分子實(shí)施爆炸、砍刀傷人等恐怖活動(dòng)頻發(fā)。反恐部門(mén)一直在研宄對(duì)策，基于目前沒(méi)有足夠的警力進(jìn)行監(jiān)控；即使通過(guò)人來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控，還是無(wú)法及時(shí)有效地將事件辨識(shí)出來(lái)。開(kāi)展反恐怖圖像監(jiān)控智能分析系統(tǒng)研宄，將有效防止恐怖事件的發(fā)生。開(kāi)展研宄反恐怖圖像監(jiān)控智能分析系統(tǒng)迫在眉睫。
[0006]在實(shí)際的操作過(guò)程中，由于動(dòng)態(tài)或靜態(tài)人臉比對(duì)中有些是非完全正臉，因此，有必要設(shè)計(jì)一種通過(guò)側(cè)臉的對(duì)比就能找到該人物正臉資料的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)借助側(cè)臉的對(duì)比就能找到該人物正臉資料的人臉識(shí)別比對(duì)方法，該比對(duì)方法能夠提高人臉的比對(duì)正確率。
[0008]本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0010]一種人臉識(shí)別比對(duì)方法，該比對(duì)方法通過(guò)第一采集模塊、比對(duì)模塊、調(diào)取模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施，所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)含有多個(gè)索引模板，每個(gè)索引模板內(nèi)含有多張已有頭像照片，所述已有頭像照片包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片；所述的方法包括以下步驟:
[0011]步驟1:所述第一采集模塊實(shí)時(shí)的獲取目標(biāo)人物的頭像照片，所述頭像照片為側(cè)臉照片；
[0012]步驟2:所述比對(duì)模塊實(shí)時(shí)的將步驟I中所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)，判斷是否存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片，若存在，即判斷該目標(biāo)人物的頭像照片與已有頭像照片為同一人，所述調(diào)取模塊調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，若不存在，則丟棄該頭像照片。
[0013]優(yōu)選地，在上述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)還含有與每個(gè)索引模板中的已有頭像照片相對(duì)應(yīng)的已有人物信息的身份信息庫(kù)，當(dāng)步驟2中判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，所述調(diào)取模塊還調(diào)取與作為主標(biāo)簽的正臉照片相對(duì)應(yīng)的人物信息。
[0014]優(yōu)選地，在上述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，當(dāng)步驟2中判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，所述調(diào)取模塊還調(diào)取與該頭像照片相對(duì)應(yīng)的即時(shí)人物信息，該即時(shí)人物信息包括第一采集模塊所獲取的現(xiàn)場(chǎng)人物出現(xiàn)的時(shí)間信息和地點(diǎn)信息。
[0015]優(yōu)選地，在上述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的多張已有頭像照片的獲取方法為通過(guò)多維建模獲取:
[0016]通過(guò)第二采集模塊對(duì)目標(biāo)人臉進(jìn)行各個(gè)方向建模，具體方法為:目標(biāo)人臉轉(zhuǎn)向一邊剛好露出雙眼開(kāi)始直至人臉轉(zhuǎn)向另外一邊露出雙眼為止，在該過(guò)程中進(jìn)行多次等分角度建模，以獲取目標(biāo)人臉的正面照片和多張側(cè)面照片，并將正面照片作為主標(biāo)簽，將多張側(cè)面照片作為輔助標(biāo)簽。
[0017]優(yōu)選地，在上述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，所述多次等分角度建模包括四等分、六等分或八等分。
[0018]優(yōu)選地，在上述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，所述步驟I中還包括采用一角度判斷模塊對(duì)第一采集模塊所獲取頭像照片的角度與每個(gè)索引模板內(nèi)作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度進(jìn)行比較的步驟，若第一采集模塊所獲取頭像照片的角度與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度相等，則繼續(xù)步驟2，否則，丟棄該頭像照片。
[0019]優(yōu)選地，在上述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，所述步驟2中比對(duì)模塊將步驟I中所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)的具體包括以下子步驟:
[0020]子步驟20:人臉定位，從目標(biāo)人物的頭像照片的背景中分離出人臉區(qū)域；
[0021]子步驟21:雙眼定位，從子步驟20中獲取的人臉區(qū)域中確定雙眼瞳孔的位置；
[0022]子步驟22:影像校正，校正人臉區(qū)域的傾斜角度，并根據(jù)子步驟21中所確定的雙眼瞳孔的位置確定所述的雙眼瞳孔中心的距離，并根據(jù)雙眼瞳孔中心的距離與預(yù)設(shè)的雙眼瞳孔中心的距離的比值，調(diào)整人臉區(qū)域的像素；
[0023]子步驟23:影像預(yù)處理，對(duì)子步驟22中校正過(guò)的人臉區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理，具體包括臉部的色彩、臉部曝光、臉部光線均勻、臉部平均色彩、臉部高光、模糊度、亮度均值、灰度動(dòng)態(tài)范圍、不均勻性、過(guò)曝光比例、欠曝光比例、圖像銳度、圖像模糊度的處理；
[0024]子步驟24:提取人臉特征集群，對(duì)經(jīng)子步驟23獲取的人臉區(qū)域提取不少于一個(gè)的人臉特征值，所述的頭像照片的人臉特征值的集合為頭像照片的人臉特征集群；
[0025]子步驟25:將所述的人物頭像相片的人臉特征集群與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的人臉特征集群進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算符合預(yù)設(shè)的第二閾值的人臉特征值的數(shù)量，并根據(jù)符合預(yù)設(shè)的第二閾值的人臉特征值的數(shù)量獲得相似度；
[0026]子步驟26:判斷所述的相似度是否符合第一閾值，若是，調(diào)取模塊調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片。
[0027]優(yōu)選地，在上述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，其特征在于:若子步驟26中得到的符合第一閾值的已有頭像照片為多張，則根據(jù)多張已有頭像照片對(duì)應(yīng)的相似度，選擇相似度最大的已有頭像照片。
[0028]本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別比對(duì)方法的系統(tǒng)，包括:
[0029]第一采集模塊，所述第一采集模塊用于實(shí)時(shí)的獲取目標(biāo)人物的頭像照片；
[0030]比對(duì)模塊，所述比對(duì)模塊用于將第一采集模塊所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)，判斷是否存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片；
[0031]調(diào)取模塊，所述調(diào)取模塊用于在比對(duì)模塊判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，并調(diào)取與作為主標(biāo)簽的正臉照片相對(duì)應(yīng)的人物信息，以及還調(diào)取與該頭像照片相對(duì)應(yīng)的即時(shí)人物信息。
[0032]數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)含有多個(gè)索引模板，每個(gè)索引模板內(nèi)含有多張已有頭像照片，所述已有頭像照片包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片，所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)還含有與每個(gè)索引模板中的已有頭像照片相對(duì)應(yīng)的已有人物信息的身份信息庫(kù)；
[0033]第二采集模塊，所述第二采集模塊用于對(duì)目標(biāo)人臉進(jìn)行各個(gè)方向建模，用于建立多個(gè)索引模板，每個(gè)索引模板均包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片；
[0034]角度判斷模塊，所述角度判斷模塊用于對(duì)第一采集模塊所獲取頭像照片的角度與每個(gè)索引模板內(nèi)作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度進(jìn)行比較；
[0035]所述第一采集模塊、比對(duì)模塊、調(diào)取模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)和第二采集模塊依次連接，所述角度判斷模塊連接于第一采集模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)之間。
[0036]優(yōu)選地，在上述的實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別比對(duì)方法的系統(tǒng)中，所述第一采集模塊和第二采集模塊均為攝像頭。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明通過(guò)比對(duì)模塊實(shí)時(shí)的將第一采集模塊中所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)，判斷是否存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片，若存在，即判斷該目標(biāo)人物的頭像照片與已有頭像照片為同一人，調(diào)取模塊調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片。通過(guò)采用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，可以使非正臉的人臉也能有一個(gè)匹配的角度，從而可以提高人臉的比對(duì)正確率。
[0038]總之，本發(fā)明通過(guò)借助側(cè)臉的對(duì)比就能找到該人物正臉資料，能夠提高人臉的比對(duì)正確率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0040]圖1是本發(fā)明所述人臉識(shí)別比對(duì)方法的流程圖。
[0041]圖2是本發(fā)明所述人臉識(shí)別比對(duì)方法中比對(duì)的具體流程圖。
[0042]圖3是本發(fā)明所述人臉識(shí)別比對(duì)方法中四等分角度、五人臉建模的示意圖。
[0043]圖4是本發(fā)明所述人臉識(shí)別比對(duì)方法中六等分角度、七人臉建模的示意圖。
[0044]圖5是本發(fā)明的系統(tǒng)的框架圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0046]實(shí)施例一
[0047]參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種人臉識(shí)別比對(duì)方法，所述比對(duì)方法通過(guò)第一采集模塊1、比對(duì)模塊2、調(diào)取模塊3和數(shù)據(jù)庫(kù)4實(shí)施，所述數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)含有多個(gè)索引模板41，每個(gè)索引模板41內(nèi)含有多張已有頭像照片，所述已有頭像照片包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片；所述的方法包括以下步驟:
[0048]步驟1:所述第一采集模塊I實(shí)時(shí)的獲取目標(biāo)人物的頭像照片，所述頭像照片為側(cè)臉照片；
[0049]步驟2:所述比對(duì)模塊2實(shí)時(shí)的將步驟I中所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)任意一個(gè)索引模板41中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)，判斷是否存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片，若存在，即判斷該目標(biāo)人物的頭像照片與已有頭像照片為同一人，所述調(diào)取模塊3調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，若不存在，則丟棄該頭像照片。
[0050]所述數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)還含有與每個(gè)索引模板41中的已有頭像照片相對(duì)應(yīng)的已有人物信息的身份信息庫(kù)42，當(dāng)步驟2中判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，所述調(diào)取模塊3還調(diào)取與作為主標(biāo)簽的正臉照片相對(duì)應(yīng)的人物信息。
[0051]在實(shí)際應(yīng)用中，身份信息庫(kù)42中存儲(chǔ)有用戶(hù)預(yù)先存儲(chǔ)的已有人物信息，其來(lái)源可以根據(jù)用戶(hù)的需要自由設(shè)置，比如通過(guò)全國(guó)戶(hù)籍網(wǎng)絡(luò)中心、公安機(jī)關(guān)的犯罪分子的資料庫(kù)獲得，此外，如果是用于考場(chǎng)監(jiān)控、展會(huì)監(jiān)控、企業(yè)、小區(qū)等，可以通過(guò)考試資料庫(kù)、展會(huì)主辦方、企業(yè)員工資料庫(kù)、小區(qū)業(yè)主資料庫(kù)提供的相關(guān)人員資料等來(lái)獲得。此外，本身份信息庫(kù)21還可以采用即時(shí)輸入的方法，比如本系統(tǒng)和交通控制系統(tǒng)、車(chē)站售票系統(tǒng)、ATM自動(dòng)取款系統(tǒng)結(jié)合，通過(guò)上述系統(tǒng)的第一采集模塊I和其他附帶信息如車(chē)牌號(hào)碼、購(gòu)票證件、取款卡片號(hào)碼等來(lái)生成已有人物信息，達(dá)到人車(chē)合一、人票合一、人卡合一的效果。
[0052]當(dāng)步驟2中判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，所述調(diào)取模塊3還調(diào)取與該頭像照片相對(duì)應(yīng)的即時(shí)人物信息，該即時(shí)人物信息包括第一采集模塊I所獲取的現(xiàn)場(chǎng)人物出現(xiàn)的時(shí)間信息和地點(diǎn)信息。
[0053]本服務(wù)器中存儲(chǔ)的已有的頭像照片可以根據(jù)用戶(hù)的需要自主設(shè)置，但是應(yīng)該符合以下要求即一張正臉照片和多張側(cè)臉照片，其獲取方法可以根據(jù)需要設(shè)置，比如:通過(guò)第二采集模塊5對(duì)目標(biāo)人臉進(jìn)行各個(gè)方向建模，具體方法為:目標(biāo)人臉轉(zhuǎn)向一邊剛好露出雙眼開(kāi)始直至人臉轉(zhuǎn)向另外一邊露出雙眼為止，在該過(guò)程中進(jìn)行多次等分角度建模，以獲取目標(biāo)人臉的正面照片和多張側(cè)面照片，并將正面照片作為主標(biāo)簽，將多張側(cè)面照片作為輔助標(biāo)簽。如圖3中所示的四等分角度、五人臉建模，以及圖4中所示的六等分、七人臉建模。當(dāng)然，上述的多次等分角度建模也包括四等分或八等分等。
[0054]在比對(duì)過(guò)程中，比對(duì)速度=比對(duì)總時(shí)間/比對(duì)總次數(shù)；前N選命中率=返回前N個(gè)圖像中和測(cè)試圖像是同一個(gè)人的次數(shù)/比對(duì)總次數(shù)*100%。
[0055]所述步驟I中還包括采用一角度判斷模塊6對(duì)第一采集模塊I所獲取頭像照片的角度與每個(gè)索引模板41內(nèi)作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度進(jìn)行比較的步驟，若第一采集模塊I所獲取頭像照片的角度與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度相等，則繼續(xù)步驟2，否貝1J，丟棄該頭像照片。也就是說(shuō):在實(shí)際的采集過(guò)程中，第一采集模塊I可以采集到任何角度的頭像照片，而為了進(jìn)一步的提高比對(duì)的效率和比對(duì)的精度，本發(fā)明通過(guò)角度判斷模塊6來(lái)對(duì)采集到的頭像照片進(jìn)行過(guò)濾和篩選，以篩選出符合索引模板41中所建立的模板要求的照片，即:第一采集模塊I所獲取頭像照片的角度與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度應(yīng)相等。
[0056]參閱圖2所示，所述步驟2中比對(duì)模塊2將步驟I中所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)任意一個(gè)索引模板41中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)的具體包括以下子步驟:
[0057]子步驟20:人臉定位，從目標(biāo)人物的頭像照片的背景中分離出人臉區(qū)域；
[0058]子步驟21:雙眼定位，從子步驟20中獲取的人臉區(qū)域中確定雙眼瞳孔的位置；采用adaboost基于人臉特征的方法可以有效的確定雙眼瞳孔的位置，在現(xiàn)有技術(shù)中，人臉特征點(diǎn)的定位已經(jīng)開(kāi)發(fā)出若干種方法，在此不一一詳述，上述具體的方法并不僅僅限于adaboost基于人臉特征的方法；
[0059]在實(shí)際應(yīng)用中，由于現(xiàn)有的移動(dòng)終端的計(jì)算能力受制于體積、芯片發(fā)展程度的限制，其計(jì)算速度與固定式的計(jì)算機(jī)存在一定的差距，為了進(jìn)一步提高本技術(shù)在移動(dòng)終端中的運(yùn)算速度，上述的人臉定位和雙眼定位采用如下的方法:
[0060]I)利用設(shè)定閥值自動(dòng)將人眼與人臉其它部分和背景分離或利用人眼灰度值進(jìn)行眼睛定位；
[0061]2)通過(guò)對(duì)灰度圖像進(jìn)行垂直和水平灰度投影后，對(duì)人臉初步定；
[0062]3)用瞳孔大小的方框搜索人臉，落入框內(nèi)的黑色像素個(gè)數(shù)達(dá)到最大時(shí)，框的位置即是眼睛位置。
[0063]子步驟22:影像校正，校正人臉區(qū)域的傾斜角度，并根據(jù)子步驟21中所確定的雙眼瞳孔的位置確定所述的雙眼瞳孔中心的距離，并根據(jù)雙眼瞳孔中心的距離與預(yù)設(shè)的雙眼瞳孔中心的距離的比值，調(diào)整人臉區(qū)域的像素；
[0064]在步驟2中，人臉比對(duì)具體來(lái)說(shuō)具有如下注意事項(xiàng):(1)支持照片的縮放、剪輯、壓縮等功能。人臉相片文件格式支持JPEG、BMP等主流格式。
[0065](2)比對(duì)前人臉照片質(zhì)量檢測(cè)功能，比對(duì)前必須經(jīng)過(guò)包括對(duì)人臉照片的文件壓縮格式、大小、尺寸(像素)、模糊度、色彩位數(shù)、人臉照片的人臉個(gè)數(shù)、兩眼距離、配戴眼鏡、光線均勻度、人臉左右兩側(cè)、上下偏轉(zhuǎn)角度等項(xiàng)檢測(cè)。以保證待比對(duì)的照片都必須符合人臉識(shí)別要求。
[0066](3)提供OCX或其他控件形式的比對(duì)前人臉照片預(yù)處理功能，如模糊質(zhì)量?jī)?yōu)化、修正等。
[0067](4)支持單張相片比對(duì)和批量相片比對(duì)。
[0068](5)支持多條件分類(lèi)、分庫(kù)比對(duì)，即輸入相片的人臉身份特征的單個(gè)或多個(gè)條件能在分類(lèi)中實(shí)現(xiàn)更快速的比對(duì)。
[0069](6)支持按優(yōu)先級(jí)建立比對(duì)人物，人物調(diào)度方法支持多策略，并可由用戶(hù)根據(jù)業(yè)務(wù)要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置。
[0070](7)比對(duì)相片建模比對(duì)后，模板自動(dòng)保存到特征庫(kù)中。
[0071](8)比對(duì)結(jié)果包括相片ID、相似度(分?jǐn)?shù))或其他要求的信息等，可由參數(shù)決定，按照排序輸出；比對(duì)返回結(jié)果大小由參數(shù)決定。
[0072](9)比對(duì)結(jié)果支持文件和數(shù)據(jù)庫(kù)方式等方式輸出。支持包括導(dǎo)出WORD、EXCEL、TXT等格式。
[0073]通過(guò)設(shè)定特定的瞳距、拍攝角度以及拍攝光線，來(lái)獲得符合要求的即時(shí)頭像照片，并通過(guò)人像比對(duì)技術(shù)快速的得到處理結(jié)果，通過(guò)上述的處理可以有效的降低數(shù)據(jù)處理量，提高比對(duì)精度，降低比對(duì)的用時(shí)。
[0074]在具體應(yīng)用中，人臉區(qū)域的傾斜角度的校正包括兩個(gè)方面，即照片平面區(qū)域的傾斜角度的校正和垂直于照片平面區(qū)域的傾斜角度的校正，對(duì)于照片平面區(qū)域的傾斜角度校正通過(guò)兩眼通孔中心的連線傾斜角度的計(jì)算既可以獲知需要校正的角度，人臉區(qū)域的像素主要根據(jù)雙眼瞳孔中心的距離與預(yù)設(shè)的雙眼瞳孔中心的距離的比值進(jìn)行調(diào)整，比如拍照時(shí)獲取的雙眼瞳孔的距離為63像素，而預(yù)設(shè)的雙眼瞳孔中心的距離為65像素，則移動(dòng)終端的圖片處理模塊則根據(jù)上述像素的比例進(jìn)行適當(dāng)增大。上述角度和像素的調(diào)整都是微調(diào)，通過(guò)較小的計(jì)算量既可以得到本子步驟所要求的處理結(jié)果。
[0075]子步驟23:影像預(yù)處理，對(duì)子步驟22中校正過(guò)的人臉區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理，具體包括臉部的色彩、臉部曝光、臉部光線均勻、臉部平均色彩、臉部高光、模糊度、亮度均值、灰度動(dòng)態(tài)范圍、不均勻性、過(guò)曝光比例、欠曝光比例、圖像銳度、圖像模糊度的處理；
[0076]子步驟24:提取人臉特征集群，對(duì)經(jīng)子步驟23獲取的人臉區(qū)域提取不少于一個(gè)的人臉特征值，所述的頭像照片的人臉特征值的集合為頭像照片的人臉特征集群；
[0077]子步驟25:將所述的人物頭像相片的人臉特征集群與數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)任意一個(gè)索引模板41中作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的人臉特征集群進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算符合預(yù)設(shè)的第二閾值的人臉特征值的數(shù)量，并根據(jù)符合預(yù)設(shè)的第二閾值的人臉特征值的數(shù)量獲得相似度；
[0078]子步驟26:判斷所述的相似度是否符合第一閾值，若是，調(diào)取模塊3調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，同時(shí)調(diào)出與其對(duì)應(yīng)的即時(shí)人物信息和人物信息。若在子步驟26中得到的符合第一閾值的已有頭像照片為多張，則根據(jù)多張已有頭像照片對(duì)應(yīng)的相似度，選擇相似度最大的已有頭像照片。
[0079]在本實(shí)施例中，操作人員還可以在一人臉共享服務(wù)平臺(tái)上進(jìn)行后臺(tái)操作，進(jìn)行人工操作或者干預(yù)，主要是人工建模、對(duì)攝像頭的控制、手工采集目標(biāo)人物相片等操作。
[0080]在本實(shí)施例中，獲取的目標(biāo)人物頭像照片中同時(shí)記載有攝像頭的編號(hào)、拍攝時(shí)間、以及在拍攝畫(huà)面內(nèi)有多個(gè)人物時(shí)各人物之間服務(wù)器也給了不同人物的編號(hào)，在后續(xù)的工作人員如果想調(diào)取該目標(biāo)人物的視頻只要有目標(biāo)人物頭像照片即可以順利的調(diào)取錄像。錄像存儲(chǔ)在攝像頭的存儲(chǔ)中，并且定期傳遞給服務(wù)器或者人臉共享服務(wù)平臺(tái)，定期刪除清理數(shù)據(jù)。
[0081]實(shí)施例二
[0082]本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)上述人臉識(shí)別比對(duì)方法的系統(tǒng)，包括:
[0083]第一采集模塊1，所述第一采集模塊I用于實(shí)時(shí)的獲取目標(biāo)人物的頭像照片；
[0084]比對(duì)模塊2，所述比對(duì)模塊2用于將第一采集模塊I所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)任意一個(gè)索引模板41中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)，判斷是否存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片；
[0085]調(diào)取模塊3，所述調(diào)取模塊3用于在比對(duì)模塊2判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，并調(diào)取與作為主標(biāo)簽的正臉照片相對(duì)應(yīng)的人物信息，以及還調(diào)取與該頭像照片相對(duì)應(yīng)的即時(shí)人物信息。
[0086]數(shù)據(jù)庫(kù)4，所述數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)含有多個(gè)索引模板41，每個(gè)索引模板41內(nèi)含有多張已有頭像照片，所述已有頭像照片包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片，所述數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)還含有與每個(gè)索引模板41中的已有頭像照片相對(duì)應(yīng)的已有人物信息的身份信息庫(kù)42 ；
[0087]第二采集模塊5，所述第二采集模塊5用于對(duì)目標(biāo)人臉進(jìn)行各個(gè)方向建模，用于建立多個(gè)索引模板41，每個(gè)索引模板41均包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片；
[0088]角度判斷模塊6，所述角度判斷模塊6用于對(duì)第一采集模塊I所獲取頭像照片的角度與每個(gè)索引模板41內(nèi)作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度進(jìn)行比較；
[0089]所述第一采集模塊1、比對(duì)模塊2、調(diào)取模塊3、數(shù)據(jù)庫(kù)4和第二采集模塊5依次連接，所述角度判斷模塊6連接于第一采集模塊I和數(shù)據(jù)庫(kù)4之間。
[0090]所述第一采集模塊I和第二采集模塊5均可以為攝像頭、手機(jī)、平板電腦或其他攝像設(shè)備。
[0091]實(shí)施例三
[0092]如圖4所示，本發(fā)明還提供結(jié)合上述系統(tǒng)進(jìn)行案件偵破的具體實(shí)施例。
[0093]本實(shí)施例將上述系統(tǒng)用于犯罪分子抓獲和犯罪集團(tuán)的搗毀。
[0094]在數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)的索引模板41中存儲(chǔ)有犯罪團(tuán)伙成員A的已有人物信息，具體包括已有頭像照片(作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片)和對(duì)應(yīng)的人物身份信息。
[0095]當(dāng)其中某一成員A進(jìn)入到監(jiān)控網(wǎng)中任一第一采集模塊I的監(jiān)控范圍后，第一采集模塊I實(shí)時(shí)的采集成員A的頭像照片，一般的該頭像照片均為側(cè)面照片；當(dāng)比對(duì)模塊2將第一采集模塊I所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)4內(nèi)任意一個(gè)索引模板41中的作為輔助標(biāo)簽的偵■照片進(jìn)行相似度比對(duì)，如判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值(如90%)的頭像照片，即判斷該目標(biāo)人物的頭像照片與已有頭像照片為同一人，調(diào)取模塊3調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，同時(shí)調(diào)取人物身份信息、即時(shí)人物身份信息(包括時(shí)間信息和地點(diǎn)信息)，一方面公安人員實(shí)施抓捕。
[0096]當(dāng)然，本系統(tǒng)和方法并不僅僅限于上述應(yīng)用，還可以應(yīng)用于交通、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)等領(lǐng)域中，本實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明以證明其優(yōu)越性。
[0097]雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是專(zhuān)利所有者可以在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)做出各種變形或修改，只要不超過(guò)本發(fā)明的權(quán)利要求所描述的保護(hù)范圍，都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種人臉識(shí)別比對(duì)方法，該比對(duì)方法通過(guò)第一采集模塊、比對(duì)模塊、調(diào)取模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施，其特征在于:所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)含有多個(gè)索引模板，每個(gè)索引模板內(nèi)含有多張已有頭像照片，所述已有頭像照片包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片；所述的方法包括以下步驟: 步驟1:所述第一采集模塊實(shí)時(shí)的獲取目標(biāo)人物的頭像照片，所述頭像照片為側(cè)臉照片； 步驟2:所述比對(duì)模塊實(shí)時(shí)的將步驟1中所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)，判斷是否存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片，若存在，即判斷該目標(biāo)人物的頭像照片與已有頭像照片為同一人，所述調(diào)取模塊調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，若不存在，則丟棄該頭像照片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)還含有與每個(gè)索引模板中的已有頭像照片相對(duì)應(yīng)的已有人物信息的身份信息庫(kù)，當(dāng)步驟2中判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，所述調(diào)取模塊還調(diào)取與作為主標(biāo)簽的正臉照片相對(duì)應(yīng)的人物信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，其特征在于: 當(dāng)步驟2中判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，所述調(diào)取模塊還調(diào)取與該頭像照片相對(duì)應(yīng)的即時(shí)人物信息，該即時(shí)人物信息包括第一采集模塊所獲取的現(xiàn)場(chǎng)人物出現(xiàn)的時(shí)間^[目息和地點(diǎn)彳目息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，其特征在于:所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的多張已有頭像照片的獲取方法為通過(guò)多維建模獲取: 通過(guò)第二采集模塊對(duì)目標(biāo)人臉進(jìn)行各個(gè)方向建模，具體方法為:目標(biāo)人臉轉(zhuǎn)向一邊剛好露出雙眼開(kāi)始直至人臉轉(zhuǎn)向另外一邊露出雙眼為止，在該過(guò)程中進(jìn)行多次等分角度建模，以獲取目標(biāo)人臉的正面照片和多張側(cè)面照片，并將正面照片作為主標(biāo)簽，將多張側(cè)面照片作為輔助標(biāo)簽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，其特征在于: 所述多次等分角度建模包括四等分、六等分或八等分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，其特征在于: 所述步驟1中還包括采用一角度判斷模塊對(duì)第一采集模塊所獲取頭像照片的角度與每個(gè)索引模板內(nèi)作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度進(jìn)行比較的步驟，若第一采集模塊所獲取頭像照片的角度與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度相等，則繼續(xù)步驟2，否則，丟棄該頭像照片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，其特征在于:所述步驟2中比對(duì)模塊將步驟1中所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)的具體包括以下子步驟: 子步驟20:人臉定位，從目標(biāo)人物的頭像照片的背景中分離出人臉區(qū)域； 子步驟21:雙眼定位，從子步驟20中獲取的人臉區(qū)域中確定雙眼瞳孔的位置； 子步驟22:影像校正，校正人臉區(qū)域的傾斜角度，并根據(jù)子步驟21中所確定的雙眼瞳孔的位置確定所述的雙眼瞳孔中心的距離，并根據(jù)雙眼瞳孔中心的距離與預(yù)設(shè)的雙眼瞳孔中心的距離的比值，調(diào)整人臉區(qū)域的像素； 子步驟23:影像預(yù)處理，對(duì)子步驟22中校正過(guò)的人臉區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理，具體包括臉部的色彩、臉部曝光、臉部光線均勻、臉部平均色彩、臉部高光、模糊度、亮度均值、灰度動(dòng)態(tài)范圍、不均勻性、過(guò)曝光比例、欠曝光比例、圖像銳度、圖像模糊度的處理； 子步驟24:提取人臉特征集群，對(duì)經(jīng)子步驟23獲取的人臉區(qū)域提取不少于一個(gè)的人臉特征值，所述的頭像照片的人臉特征值的集合為頭像照片的人臉特征集群； 子步驟25:將所述的人物頭像相片的人臉特征集群與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的人臉特征集群進(jìn)行比對(duì)，計(jì)算符合預(yù)設(shè)的第二閾值的人臉特征值的數(shù)量，并根據(jù)符合預(yù)設(shè)的第二閾值的人臉特征值的數(shù)量獲得相似度； 子步驟26:判斷所述的相似度是否符合第一閾值，若是，調(diào)取模塊調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉識(shí)別比對(duì)方法，其特征在于:若子步驟26中得到的符合第一閾值的已有頭像照片為多張，則根據(jù)多張已有頭像照片對(duì)應(yīng)的相似度，選擇相似度最大的已有頭像照片。
9.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述方法的系統(tǒng)，其特征在于:包括 第一采集模塊，所述第一采集模塊用于實(shí)時(shí)的獲取目標(biāo)人物的頭像照片； 比對(duì)模塊，所述比對(duì)模塊用于將第一采集模塊所獲取的頭像照片與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)任意一個(gè)索引模板中的作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片進(jìn)行相似度比對(duì)，判斷是否存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片； 調(diào)取模塊，所述調(diào)取模塊用于在比對(duì)模塊判斷存在預(yù)設(shè)的第一閥值的頭像照片時(shí)，調(diào)取與作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片相對(duì)應(yīng)的作為主標(biāo)簽的正臉照片，并調(diào)取與作為主標(biāo)簽的正臉照片相對(duì)應(yīng)的人物信息，以及還調(diào)取與該頭像照片相對(duì)應(yīng)的即時(shí)人物信息。 數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)含有多個(gè)索引模板，每個(gè)索引模板內(nèi)含有多張已有頭像照片，所述已有頭像照片包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片，所述數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)還含有與每個(gè)索引模板中的已有頭像照片相對(duì)應(yīng)的已有人物信息的身份信息庫(kù)； 第二采集模塊，所述第二采集模塊用于對(duì)目標(biāo)人臉進(jìn)行各個(gè)方向建模，用于建立多個(gè)索引模板，每個(gè)索引模板均包括作為主標(biāo)簽的正臉照片和多張作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片；角度判斷模塊，所述角度判斷模塊用于對(duì)第一采集模塊所獲取頭像照片的角度與每個(gè)索引模板內(nèi)作為輔助標(biāo)簽的側(cè)臉照片的角度進(jìn)行比較； 所述第一采集模塊、比對(duì)模塊、調(diào)取模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)和第二采集模塊依次連接，所述角度判斷模塊連接于第一采集模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)之間。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一采集模塊和第二采集模塊均為攝像頭。
【文檔編號(hào)】G06K9/46GK104504408SQ201510013248
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月12日
【發(fā)明者】吳建忠, 楊春光 申請(qǐng)人:吳建忠, 楊春光