專利名稱：網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)及人臉檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)及人臉檢測(cè)方法，是一種用 于識(shí)別圖形的數(shù)據(jù)識(shí)別方法和裝置，是一種利用數(shù)據(jù)識(shí)別的方法對(duì)人臉進(jìn)行智 能化識(shí)別的嵌入式系統(tǒng)。是一種可通過網(wǎng)絡(luò)靈活配置各項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)多路的、 高清晰的人臉才全測(cè)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
人臉檢測(cè)是指在指定圖象中確定所有人臉(如果存在)的位置、大小和位 姿的過程。作為人臉識(shí)別這一智能信息處理中的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，人臉檢測(cè)近年 來已成為圖像處理，模式識(shí)別與計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域內(nèi)一項(xiàng)受到普遍重視、研究異 ?；钴S的課題。
人臉檢測(cè)的研究經(jīng)過幾十年的技術(shù)發(fā)展已日趨成熟。但是早期的人臉檢測(cè) 主要針對(duì)具有簡(jiǎn)單背景的人臉圖象。近幾年隨著對(duì)公共安全的關(guān)注，要求實(shí)用 的人臉識(shí)別系統(tǒng)能夠適用與大多數(shù)實(shí)際場(chǎng)景即具有一定的適應(yīng)能力。今天，人 臉檢測(cè)的應(yīng)用背景已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人臉識(shí)別系統(tǒng)的范疇，在基于內(nèi)容的檢索、 數(shù)字視頻處理、視覺監(jiān)測(cè)等方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。
人臉檢測(cè)研究具有重要的實(shí)用價(jià)值和學(xué)術(shù)價(jià)值。因?yàn)槿四樖且活惥哂胸S富
的細(xì)節(jié)變化的三維結(jié)構(gòu)目標(biāo)，此類目標(biāo)的檢測(cè)問題的困難和挑戰(zhàn)性在于(1) 因姿態(tài)、外貌、表情、膚色等不同，人臉具有模式的可變性。(2)人臉因各種 附屬物的影響如可能存在眼鏡、胡須等，部分人臉可能被遮擋住.(3)三維人臉 成像所得的人臉圖像與光源(光語，光源分布，強(qiáng)度)照射情況和成像情況(感 應(yīng)器，鏡頭)等密切相關(guān)。因此，成功構(gòu)造出實(shí)用的人臉檢測(cè)系統(tǒng),需要解決很多實(shí)際難題。
由于人臉^r測(cè)算法的復(fù)雜性，現(xiàn)有的算法大都是在單通道視頻圖像上以較 低分辨率的圖像上實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)，這類方法的缺點(diǎn)是檢測(cè)參數(shù)設(shè)置不靈活； 單通道檢測(cè)性能過低；低分辨率檢測(cè)的人臉過小不夠清晰，同時(shí)由于現(xiàn)有的壓 縮算法大都是有損的，因此進(jìn)一步降低了人臉圖像的質(zhì)量，從而大大影響了人 臉圖像的保存質(zhì)量和實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)及人臉檢測(cè)方 法，本發(fā)明的人臉檢測(cè)系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡(luò)靈活配置各項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)多路的、高 清晰的人臉檢測(cè)。所述的系統(tǒng)利用高清晰度的多路攝像裝置獲取圖像，增加了 圖像獲取的靈活性和準(zhǔn)確性。所述方法能對(duì)圖像進(jìn)行基于外觀的CS-ADAboost 方法的檢測(cè)， 一定程度上克服的光照和姿態(tài)對(duì)成像的影響，準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)人臉檢 測(cè)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，包括 多臺(tái)用于圖像數(shù)據(jù)采集的攝像裝置，所述的攝像裝置與傳輸圖像數(shù)據(jù)的多路高 分辨率視頻圖像采集接口的輸入端連接，所述多路高分辨率視頻圖像采集接口 的輸出端與視頻解碼器的輸入端連接，視頻解碼器的輸出端與作為中央處理器 的數(shù)字信號(hào)處理器DSP的信號(hào)輸入端連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器與先入先出 存儲(chǔ)器FIFO、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM、可擦寫存儲(chǔ)器、復(fù)雜可編程邏輯 器件CPLD連接；所述數(shù)字信號(hào)處理器的以太網(wǎng)接口 EMAC與實(shí)現(xiàn)RJ45以太 網(wǎng)絡(luò)接口的以太網(wǎng)收發(fā)器連接；所述復(fù)雜可編程邏輯器件的控制端連接多個(gè)用 于視頻輸出的視頻編碼器；所述復(fù)雜可編程邏輯器件與視頻解碼器、以太網(wǎng)收 發(fā)器連接；所述先入先出存儲(chǔ)器與一個(gè)通用異步串行收發(fā)接器UART、 DB9接 口、 RS232接口順序連接。
一種網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括多臺(tái)用于圖像數(shù)據(jù)采集的攝像裝置，所述的攝像裝置與傳輸圖像數(shù)據(jù)的多路高分辨率視頻圖像 采集接口的輸入端連接，所述多路高分辨率視頻圖像采集接口的輸出端與視頻 解碼器的輸入端連接，視頻解碼器的輸出端與作為中央處理器的數(shù)字信號(hào)處理
器DSP的信號(hào)輸入端連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器與先入先出存儲(chǔ)器FIFO、同 步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM、可擦寫存儲(chǔ)器、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD連接； 所述數(shù)字信號(hào)處理器的以太網(wǎng)接口 EMAC與實(shí)現(xiàn)RJ45以太網(wǎng)絡(luò)接口的以太網(wǎng) 收發(fā)器連接；所述復(fù)雜可編程邏輯器件的控制端連接多個(gè)用于視頻輸出的視頻 編碼器；所述復(fù)雜可編程邏輯器件與視頻解碼器、以太網(wǎng)收發(fā)器連接；所述先 入先出存儲(chǔ)器與一個(gè)通用異步串行收發(fā)接器UART、 DB9接口、 RS232接口順 序連接。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是本發(fā)明使用的是多通道、多游、攝取圖像的方法， 采取多通道、多路的好處在于可以對(duì)物體進(jìn)行較全面的攝取，獲取更多的信息， 產(chǎn)生更多的有用的數(shù)據(jù)，最終對(duì)提高圖像的分析能力產(chǎn)生明顯的影響。由于本 發(fā)明使用基于外觀的CS-ADAboost方法對(duì)人臉進(jìn)行檢測(cè)能克服一定程度的光照 和姿態(tài)對(duì)成像的影響，以及背景對(duì)人臉圖像的影響，在環(huán)境較差的情況下可以 較清晰的分析出人臉的圖像，提高了對(duì)人臉的識(shí)別率。在圖像檢測(cè)過程中本發(fā) 明還具有外部參數(shù)的設(shè)置，系統(tǒng)操作人員可以利用外部參數(shù)的設(shè)置在圖像檢測(cè) 過程中對(duì)圖像參數(shù)進(jìn)行主動(dòng)設(shè)置，以便根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境情況獲取清晰的圖 像數(shù)據(jù)。本發(fā)明在圖像壓縮過程中系統(tǒng)操作人員也可以利用外部參數(shù)的設(shè)置在 圖像壓縮過程中進(jìn)行設(shè)置，以利提高圖像通過網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)的質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例一所迷網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)的原理框圖2是本發(fā)明實(shí)施例五所述網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)方法的運(yùn)行原理框圖3是本發(fā)明實(shí)施例六所述啟動(dòng)并運(yùn)行人臉檢測(cè)單元的步驟中的人臉檢測(cè)算法處理程序的運(yùn)行原理框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
本實(shí)施例是一種網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，如圖1的框圖所示。所述 系統(tǒng)包括多臺(tái)用于圖像數(shù)據(jù)采集的攝像裝置，所述的攝像裝置與傳輸圖像數(shù) 據(jù)的多路高分辨率視頻圖像采集接口的輸入端連接，所述多路高分辨率視頻圖 像采集接口的輸出端與視頻解碼器的輸入端連接，視頻解碼器的輸出端與作為 中央處理器的數(shù)字信號(hào)處理器DSP的信號(hào)輸入端連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器 與先入先出存儲(chǔ)器FIFO、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM、可擦寫存儲(chǔ)器、復(fù)雜 可編程邏輯器件CPLD連接；所述數(shù)字信號(hào)處理器的以太網(wǎng)接口 EMAC與實(shí)現(xiàn) RJ45以太網(wǎng)絡(luò)接口的以太網(wǎng)收發(fā)器連接；所述復(fù)雜可編程邏輯器件的控制端連 接多個(gè)用于視頻輸出的視頻編碼器；所述復(fù)雜可編程邏輯器件與視頻解碼器、 以太網(wǎng)收發(fā)器連接；所述先入先出存儲(chǔ)器與一個(gè)通用異步串行收發(fā)接器UART、 DB9接口 、 RS232接口順序連接。
本實(shí)施例中所使用的硬件系統(tǒng)可以理解為由中央處理模塊、存儲(chǔ)器模塊和 輸入輸出模塊三大硬件模塊組成。各個(gè)模塊間通過總線連接，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)和 程序交換。所述的網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)匹配有人臉檢測(cè)算法軟件及數(shù)據(jù)， 視頻壓縮算法軟件，網(wǎng)絡(luò)傳輸算法軟件和操作系統(tǒng)存放在可擦寫存儲(chǔ)器中。運(yùn) 行的軟件主要包含基于改進(jìn)的CS-ADAboost的人臉檢測(cè)算法軟件，視頻圖像壓 縮算法軟件，網(wǎng)絡(luò)傳輸算法軟件和操作系統(tǒng)。其中操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)管理人臉 檢測(cè)算法以及壓縮算法，網(wǎng)絡(luò)傳輸算法和數(shù)據(jù)的輸入輸出同步。
其中中央處理模塊是一個(gè)作為中央處理器的數(shù)字信號(hào)處理器DSP (Digital Signal Processor,其型號(hào)是TMS320DM642 ),是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào) 處理運(yùn)算的微處理器，是一種典型的嵌入式系統(tǒng)芯片。該微處理器是由美國(guó)德 州儀器(Texas Instruments, Ti)公司生產(chǎn)的專用高性能多媒體處理器，其主要
應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理浮點(diǎn)運(yùn)算?；谶@種數(shù)字信號(hào)處理器 設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)具有靈活、精確、穩(wěn)定性好、抗干擾強(qiáng)、設(shè)備尺寸小、造價(jià)低、 速度快等突出優(yōu)點(diǎn)，非常適用于場(chǎng)地受限、穩(wěn)定性要求高的應(yīng)用領(lǐng)域。中央處
理模塊中還配置有先入先出存儲(chǔ)器(First In First Out ,FIFO，其型號(hào)是16C550)、 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SDRAM,其型號(hào)是MT48LC8M32)、復(fù)雜可編程邏輯器 件(CPLD,其型號(hào)是XC9536XL);所述數(shù)字信號(hào)處理器的以太網(wǎng)接口 (EMAC) 與以太網(wǎng)收發(fā)器(Ethernet Transceiver,其型號(hào)是DP83846)連接，實(shí)現(xiàn)了 RJ45 以太網(wǎng)絡(luò)接口，可以將人臉檢測(cè)結(jié)果通過以太網(wǎng)輸出；所述數(shù)字信號(hào)處理器的 信號(hào)輸入端連接四個(gè)視頻解碼器(Video decoder,其型號(hào)是TVP5150 )，該視頻 解碼器的視頻輸入端連接攝像裝置用于圖像數(shù)據(jù)采集；所述復(fù)雜可編程邏輯器 件的控制端連接四個(gè)視頻編碼器(Video enoder,其型號(hào)是SAA7105)用于視頻 輸出；所述先入先出存儲(chǔ)器與一個(gè)通用異步串行收發(fā)接器(UART,其型號(hào)是 MAX3243 )、 DB9接口依次連接，人臉檢測(cè)結(jié)果也可以RS232串口協(xié)議形式從 DB9接口輸出。
實(shí)施例二
本實(shí)施例是在實(shí)施例 一 的基礎(chǔ)上對(duì)所述攝像裝置的改進(jìn)。所述攝像裝置可 以是攝像頭、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)中的一種。是一種可以輸出數(shù)字圖像信號(hào) 的圖像獲取裝置。
實(shí)施例三
本實(shí)施例是在實(shí)施例 一的基礎(chǔ)上對(duì)所述攝像裝置的改進(jìn)。所述的攝像裝置 可以是能夠采集模擬視頻信號(hào)的電子器件。即可以是模擬攝像頭，模擬攝像機(jī)，等等。
實(shí)施例四
本實(shí)施例是在實(shí)施例一基礎(chǔ)上對(duì)所述可擦寫存儲(chǔ)器的改進(jìn)。所述的可擦寫 存儲(chǔ)器是閃存FLASH或者是硬盤FD。
實(shí)施例五
本實(shí)施例是網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)方法的具體實(shí)施例。
目前，國(guó)外對(duì)人臉檢測(cè)問題的研究很多，比較著名的有MIT, CMU等；國(guó) 內(nèi)的清華大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、中科院計(jì)算所和自動(dòng)化所等都有人員從事人臉 檢測(cè)相關(guān)的研究。分析國(guó)內(nèi)外公開的人臉檢測(cè)技術(shù)資料，已經(jīng)有一些方法來實(shí)現(xiàn) 人臉檢測(cè)如基于知識(shí)的方法，基于不變特征的方法，基于外觀的學(xué)習(xí)方法。中國(guó) 專利200510086248.5公開一種復(fù)雜背景圖像中的魯棒人臉檢測(cè)方法，該方法是 基于外觀的CS-ADAboost方法。
本實(shí)施例是使用網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)獲取圖像并基于外觀 CS-ADAboost方法對(duì)獲取的圖像進(jìn)行分析，排除周圍環(huán)境的干擾，得到清晰圖 像的方法，其運(yùn)行過程如圖2所示。
本實(shí)施例所使用的網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉^r測(cè)系統(tǒng)包括至少有一臺(tái)攝像裝 置，本實(shí)施例使用4臺(tái)攝像裝置。所述的攝像裝置可以是模擬攝像裝置也可以 是數(shù)字?jǐn)z像裝置，使用的攝像裝置可以是攝像頭、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)中的 一種。所述的攝像裝置還可以是能夠采集模擬視頻信號(hào)的電子器件。攝像裝置 與可擦寫存儲(chǔ)器、視頻解碼器、多路高分辨率視頻釆集接口組成的"多路視頻 采集單元"。該單元支持PAL制或NTSC制模擬視頻信號(hào)，采集得到Dl或VGA 格式的高清晰數(shù)字視頻圖像信號(hào)。由作為中央處理器的數(shù)字信號(hào)處理器、先入 先出存儲(chǔ)器FIFO Rom、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM、可擦寫存儲(chǔ)器FLASH 組成的"人臉檢測(cè)單元"。所述的數(shù)字信號(hào)處理器可以是一種嵌入式數(shù)字信號(hào)處 理器DSP (Digital Signal Prosessor),也可以是其他形式的微處理器。由作為中 央處理器的數(shù)字信號(hào)處理器、先入先出存儲(chǔ)器、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、可擦寫 存儲(chǔ)器組成的"視頻壓縮單元"。由視頻編碼器、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD、 以太網(wǎng)收發(fā)器、通用異步串行收發(fā)器組成"網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和指令傳輸單元，，，這里 所述的指令指的是機(jī)器指令。本實(shí)施例的主要步驟包括
A、 啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)并進(jìn)行系統(tǒng)初始化的步驟。系統(tǒng)的啟
動(dòng)首先要做的是將系統(tǒng)初始化，做好準(zhǔn)備工作。
B、 啟動(dòng)并運(yùn)行多路視頻采集單元的步驟。單元啟動(dòng)后首先依次通過個(gè)攝像 裝置采集各路高清晰圖像。如果是模擬攝像設(shè)備，就要將模擬視頻信號(hào)經(jīng)視頻 解碼器處理后變成數(shù)字視頻信號(hào)，完成多路高分辨率視頻信號(hào)的采集。圖像采 集后須將視頻信號(hào)以一定的格式準(zhǔn)備好。多路模擬視頻信號(hào)經(jīng)視頻解碼器處理 后變成4路4: 2: 2的Dl格式的YUV數(shù)字視頻信號(hào)，然后將該數(shù)字視頻信號(hào) 轉(zhuǎn)換為4: 2: 0的Dl格式的YUV視頻信號(hào)逐一作為人臉檢測(cè)的輸入圖像準(zhǔn)備 好。準(zhǔn)備好格式的圖像存儲(chǔ)至同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中，通知并等待人臉檢測(cè)單 元處理。
C、 啟動(dòng)并運(yùn)行人臉檢測(cè)單元的步驟，將固化在可擦寫存儲(chǔ)器中的人臉檢測(cè) 算法處理程序裝載入同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中運(yùn)行，依次對(duì)多路圖像進(jìn)行快速人 臉檢測(cè)處理。檢測(cè)處理的過程有許多種，例如可以采用基于知識(shí)的方法、基于 不變特征的方法、基于外觀的學(xué)習(xí)方法等等。本實(shí)施例采用的是一種通過 CS-ADAboost訓(xùn)練的基于外觀的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行檢測(cè)，處理過程包括將輸入數(shù) 字信號(hào)處理器的圖像進(jìn)行尺度歸一化處理；進(jìn)而計(jì)算積分圖像，依次從左到右 從上到下取20x20像素窗口積分圖像；進(jìn)行人臉特征結(jié)構(gòu)預(yù)處理分析，將20 x20像素窗口分為上下對(duì)稱的兩部分并分別統(tǒng)計(jì)像素均值，如果上部分像素均 值小于下部分像素均值，則進(jìn)行分類器分析，否則立即停止該窗口的分析，進(jìn) 行下一個(gè)20 x 20像素窗口分析；采用訓(xùn)練好的CS-ADAboost多層人臉分類器對(duì) 20 x 20像素窗口判斷，如果通過CS-ADAboost多層人臉分類器所有層的判斷， 則認(rèn)為該窗口包含人臉，記下該位置P(XO, YO)和尺度CO,否則拋棄該窗口， 不進(jìn)行后續(xù)處理。所述人臉分類器是CS-ADAboost分類器。整幀處理結(jié)束，保 存^r測(cè)結(jié)果并輸出至同步動(dòng)態(tài)隨4幾存儲(chǔ)器中。
通過運(yùn)用這些檢測(cè)處理方法如果在視頻圖像中檢測(cè)到人臉，按照檢測(cè)到的位置，將人臉圖像從視頻圖像中剪裁出來，并以一定的格式準(zhǔn)備好，存儲(chǔ)到可 擦寫存儲(chǔ)器中。按照上述處理過程，依次對(duì)各路視頻圖象完成人臉檢測(cè)，通知
并等待視頻圖像壓縮單元處理。人臉檢測(cè)單元在檢測(cè)到人臉時(shí)系統(tǒng)操作人員可 以通過"外部參數(shù)設(shè)置命令，，對(duì)人臉檢測(cè)位置、人臉檢測(cè)尺寸、人臉輸出圖像 大小、人臉圖像是否進(jìn)行去隔行處理各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。人臉檢測(cè)單元在未接到 系統(tǒng)操作人員發(fā)出的"外部參數(shù)設(shè)置命令"時(shí)，人臉檢測(cè)位置，人臉檢測(cè)尺寸， 人臉輸出圖像大小，人臉圖像是否進(jìn)行去隔行處理等參數(shù)按默認(rèn)參數(shù)運(yùn)行。默
認(rèn)參數(shù)為人臉檢測(cè)位置默認(rèn)為整幅圖像，人臉4企測(cè)尺寸默認(rèn)為20 x 20-576 x 576，人臉輸出圖像大小默認(rèn)為原始尺寸，人臉圖像進(jìn)行去隔行處理。
D、 啟動(dòng)并運(yùn)行圖像壓縮單元的步驟，將固化在可擦寫存儲(chǔ)器中的視頻圖像 壓縮程序裝載入同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中運(yùn)行，并按順序?qū)Χ嗦窓z測(cè)到的人臉視 頻圖像逐一編碼壓縮，壓縮量化參數(shù)采用Mpeg4壓縮算法進(jìn)行編碼壓縮，輸出 壓縮碼流至可擦寫存儲(chǔ)器中，通知并等待網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和指令傳輸單元處理。在圖 像壓縮過程進(jìn)行前系統(tǒng)操作人員可以通過"外部參數(shù)設(shè)置命令"對(duì)人臉圖像質(zhì) 量進(jìn)行壓縮設(shè)置。在未接到系統(tǒng)操作人員發(fā)出的"外部參數(shù)設(shè)置命令"時(shí)，人 臉圖像采取失真最d 、的量化方法進(jìn)行壓縮。
E、 啟動(dòng)并運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和命令傳輸單元，將固化在可擦寫存儲(chǔ)器中的網(wǎng)絡(luò)
備就緒等待傳輸命令后，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和命令傳輸單元啟動(dòng)并通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送數(shù) 據(jù)。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和命令傳輸單元一直等待外部發(fā)來的命令，一 旦接到命令，即進(jìn)行命令解析，并根據(jù)命令參數(shù)對(duì)人臉檢測(cè)或壓縮進(jìn)行設(shè)置， 并按順序?qū)嚎s好的圖像通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送至其他接收設(shè)備。這些記錄設(shè)備可 以是專用大型硬盤庫或者是遠(yuǎn)程顯示設(shè)備，或者是網(wǎng)絡(luò)上連接的其他電腦。
F、 檢測(cè)所有各路圖像是否檢測(cè)完成，如果"否"則回到啟動(dòng)并運(yùn)行人臉檢 測(cè)單元的步驟，如果"是，，則停止運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，并釋放
資源，結(jié)束。
實(shí)施例六
處理程序的改進(jìn)，本實(shí)施例的運(yùn)行過程如圖3所示。其步驟為
人臉檢測(cè)單元單元啟動(dòng)，內(nèi)存分配和參數(shù)和參數(shù)設(shè)置，裝載訓(xùn)練好的分類 器數(shù)的子步驟；
輸入圖像并歸 一化的子步驟；
圖像積分計(jì)算的子步驟；
依次取20 x 20積分圖像的子步驟；
用訓(xùn)練好的CS-ADAboost多層人臉分類器對(duì)20 x 20像素窗口圖像判斷是否 是人臉的子步驟；如果"是"則進(jìn)入下一步，如果"否"則跳過下一步； 保存檢測(cè)結(jié)果的子步驟；
判斷整張?zhí)幚硎欠窠Y(jié)束的子步驟；如果"是"則進(jìn)入下一步，如果"否，， 則回到依次取20 x 20積分圖像的子步驟； 視頻信號(hào)輸出，檢測(cè)結(jié)果輸出的子步驟；
是否繼續(xù)處理下一幀的子步驟，如果"是"則回到輸入圖像并歸一化的子 步驟，如果"否"則進(jìn)入下一步；
釋放資源，人臉檢測(cè)結(jié)束的子步驟。
上述處理直至多組多尺度圖像都處理完畢，統(tǒng)計(jì)圖像中人臉出現(xiàn)的數(shù)目， 完成對(duì)一個(gè)通道視頻圖像的人臉檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括多臺(tái)用于圖像數(shù)據(jù)采集的攝像裝置，所述的攝像裝置與傳輸圖像數(shù)據(jù)的多路高分辨率視頻圖像采集接口的輸入端連接，所述多路高分辨率視頻圖像采集接口的輸出端與視頻解碼器的輸入端連接，視頻解碼器的輸出端與作為中央處理器的數(shù)字信號(hào)處理器DSP的信號(hào)輸入端連接，所述的數(shù)字信號(hào)處理器與先入先出存儲(chǔ)器FIFO、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM、可擦寫存儲(chǔ)器、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD連接；所述數(shù)字信號(hào)處理器的以太網(wǎng)接口EMAC與實(shí)現(xiàn)RJ45以太網(wǎng)絡(luò)接口的以太網(wǎng)收發(fā)器連接；所述復(fù)雜可編程邏輯器件的控制端連接多個(gè)用于視頻輸出的視頻編碼器；所述復(fù)雜可編程邏輯器件與視頻解碼器、以太網(wǎng)收發(fā)器連接；所述先入先出存儲(chǔ)器與一個(gè)通用異步串行收發(fā)接器UART、DB9接口、RS232接口順序連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所 述的用于圖像數(shù)據(jù)采集的攝像裝置是攝像頭、數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)字照相機(jī)中的一 種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所 述的用于圖像數(shù)據(jù)采集的攝像裝置是能夠釆集模擬視頻信號(hào)的電子元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所 述的可擦寫存儲(chǔ)器是閃存FLASH或硬盤FD。
5. —種網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)方法，所使用的網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè) 系統(tǒng)包括由多臺(tái)攝像裝置、可擦寫存儲(chǔ)器、視頻解碼器、多路高分辨率視頻 圖像采集接口組成的多^各視頻采集單元，由作為中央處理器的數(shù)字信號(hào)處理器、 先入先出存儲(chǔ)器、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、可擦寫存儲(chǔ)器組成的人臉檢測(cè)單元，由作為中央處理器的數(shù)字信號(hào)處理器、先入先出存儲(chǔ)器、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、 可擦寫存儲(chǔ)器組成的視頻壓縮單元，由視頻編碼器、復(fù)雜可編程邏輯器件、以 太網(wǎng)收發(fā)器、通用異步串行收發(fā)器組成的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和指令傳輸單元，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉4企測(cè)方法的步驟包括啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉4企測(cè)系統(tǒng)并進(jìn)行系統(tǒng)初始化的步驟； 啟動(dòng)并運(yùn)行多路視頻釆集單元的步驟，依次釆集各路高清晰圖像，將模擬 視頻信號(hào)經(jīng)視頻解碼器處理后變成數(shù)字視頻信號(hào)，完成多路高分辨率視頻信號(hào) 的采集，并將視頻信號(hào)以一定的格式準(zhǔn)備好，存儲(chǔ)至同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中， 通知并等待人臉檢測(cè)單元處理；啟動(dòng)并運(yùn)行人臉檢測(cè)單元的步驟，將固化在可擦寫存儲(chǔ)器中的人臉檢測(cè)算 法處理程序裝載入同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中運(yùn)行，依次對(duì)多路圖像進(jìn)行快速人臉 檢測(cè)，當(dāng)在視頻圖像中檢測(cè)到人臉時(shí)，按照檢測(cè)到的位置，將人臉圖像從視頻 圖像中剪裁出來，并以一定的格式準(zhǔn)備好，存儲(chǔ)到同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中，按 照上述處理過程，依次對(duì)各路視頻圖象完成人臉檢測(cè)，通知并等待視頻圖像壓 縮單元處理；人臉檢測(cè)單元在檢測(cè)到人臉時(shí)可以通過外部參數(shù)設(shè)置命令對(duì)人臉 檢測(cè)位置、人臉檢測(cè)尺寸、人臉輸出圖像大小、人臉圖像是否進(jìn)行去隔行處理 各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，人臉檢測(cè)單元在未接到外部參數(shù)設(shè)置命令時(shí)，人臉檢測(cè)位置、 人臉檢測(cè)尺寸、人臉輸出圖像大小、人臉圖像是否進(jìn)行去隔行處理各參數(shù)按默 認(rèn)參數(shù)運(yùn)行，默認(rèn)參數(shù)為人臉檢測(cè)位置默認(rèn)為整幅圖像，人臉檢測(cè)尺寸默認(rèn) 為20x20-576x 576，人臉輸出圖像大小默認(rèn)為原始尺寸，人臉圖像進(jìn)行去隔行 處理；啟動(dòng)并運(yùn)行圖像壓縮單元的步驟，將固化在可擦寫存儲(chǔ)器中的視頻圖像壓縮程序裝載入同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器中運(yùn)行，并按順序?qū)Χ嗦窓z測(cè)到的人臉視頻圖像逐一編碼壓縮，壓縮過程為預(yù)測(cè)、變換、量化、可變長(zhǎng)度編碼；將壓縮 碼流輸出至可擦寫存儲(chǔ)器中，通知并等待網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和指令傳輸單元處理，在未 接到外部參數(shù)設(shè)置命令時(shí)，人臉圖像采取失真最小的量化方法進(jìn)行壓縮；啟動(dòng)并運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和指令傳輸單元，將固化在可擦寫存儲(chǔ)器中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)像通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送至記錄或網(wǎng)絡(luò)接收設(shè)備；檢測(cè)所有各路圖像是否檢測(cè)完成，如果"否，，則回到啟動(dòng)并運(yùn)行人臉檢測(cè) 單元的步驟，如果"是"則停止運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)，并釋放資 源，結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)方法，其特征在于，啟動(dòng)并運(yùn)行人臉檢測(cè)單元的步驟中人臉檢測(cè)算法處理程序中的子步驟人臉檢測(cè)單元單元啟動(dòng)，內(nèi)存分配和參數(shù)和參數(shù)設(shè)置，裝載訓(xùn)練好的分類 器數(shù)的子步驟；輸入圖像并歸 一化的子步驟；圖像積分計(jì)算的子步驟；依次取20 x 20積分圖像的子步驟；用訓(xùn)練好的CS-ADAboost多層人臉分類器對(duì)20 x 20像素窗口圖像判斷是否 是人臉的子步驟；如果"是"則進(jìn)入下一步，如果"否"則跳過下一步； 保存檢測(cè)結(jié)果的子步驟；判斷整張?zhí)幚硎欠窠Y(jié)束的子步驟；如果"是"則進(jìn)入下一步，如果"否" 則回到依次取20 x 20積分圖像的子步驟； 視頻信號(hào)輸出，檢測(cè)結(jié)果輸出的子步驟；是否繼續(xù)處理下一幀的子步驟，如果"是"則回到輸入圖像并歸一化的子步驟，如果"否"則進(jìn)入下一步；釋放資源，人臉檢測(cè)結(jié)束的子步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)嵌入式多路人臉檢測(cè)系統(tǒng)及人臉檢測(cè)方法，是一種可通過網(wǎng)絡(luò)靈活配置各項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)多路的、高清晰的人臉檢測(cè)的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明包括中央處理模塊，存儲(chǔ)器和輸入輸出三大模塊，各個(gè)模塊間通過總線連接。本發(fā)明使用的是多通道、多路攝取圖像的方法，采取多通道、多路的好處在于可以對(duì)物體進(jìn)行較全面的攝取，獲取更多的信息，產(chǎn)生更多的有用的數(shù)據(jù)，最終對(duì)提高圖像的分析能力產(chǎn)生明顯的影響。由于本發(fā)明使用基于外觀的CS-ADAboost方法對(duì)人臉進(jìn)行檢測(cè)能克服一定程度的光照和姿態(tài)對(duì)成像的影響，以及背景對(duì)人臉圖像的影響，在環(huán)境較差的情況下可以較清晰的分析出人臉的圖像，提高了對(duì)人臉的識(shí)別率。
文檔編號(hào)G06K9/00GK101196990SQ20071016392
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者丁曉青, 劉曉春, 進(jìn) 張, 王賢良 申請(qǐng)人:北京海鑫科金高科技股份有限公司