一種具備自學(xué)習(xí)功能的人臉識(shí)別方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人機(jī)交互技術(shù)，特別涉及一種人臉識(shí)別方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人臉識(shí)別技術(shù)作為人體生物特征識(shí)別的一種技術(shù)手段，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，在考勤管理，樓宇、車站、海關(guān)人員出入管理等方面均發(fā)揮重要作用。特別是人臉識(shí)別技術(shù)以其非接觸性、便利性等方面具有廣泛應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)的人臉識(shí)別技術(shù)主要處理流程包括:注冊(cè)采集用戶人臉特征信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中；用戶身份認(rèn)證時(shí)，采集提取當(dāng)前人臉特征；與數(shù)據(jù)庫(kù)中已有數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，相似度達(dá)到限定的閾值時(shí)，判定為身份認(rèn)證成功，但傳統(tǒng)的人臉識(shí)別技術(shù)存在注冊(cè)采集的圖片單一無(wú)變化、一旦用戶隨著年齡的增長(zhǎng)，其面部表情、體態(tài)產(chǎn)生較大的變化，勢(shì)必會(huì)影響其人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性，此時(shí)只能對(duì)上述用戶重新采集其人臉特征信息，流程繁瑣，識(shí)別效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種具備自學(xué)習(xí)功能的人臉識(shí)別方法和系統(tǒng)，用于以提高人臉識(shí)別系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明的次要目的在于提供一種既能提高人臉識(shí)別系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，同時(shí)能夠提高其識(shí)別效率的人臉識(shí)別系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種具備自學(xué)習(xí)功能的人臉識(shí)別方法，包括如下步驟:
51、采集待識(shí)別用戶的人臉靜態(tài)圖像，該靜態(tài)圖像為正面且亮度、清晰度符合要求；
52、將采集到的人臉靜態(tài)圖像，按照統(tǒng)一尺寸進(jìn)行歸一化處理，并通過(guò)算法獲取人臉靜態(tài)特征數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)樣本；
53、保存用戶的人臉特征數(shù)據(jù)，其中包括將S2獲取的人臉靜態(tài)特征數(shù)據(jù)與所對(duì)應(yīng)的用戶個(gè)人資料關(guān)聯(lián)，該關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)作為用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行保存，還包括將S8輸出的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)與所對(duì)應(yīng)的用戶個(gè)人資料關(guān)聯(lián)，該關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)作為用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行保存，當(dāng)輔助圖像數(shù)據(jù)樣本數(shù)量超過(guò)預(yù)置值時(shí)，后采集的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本自動(dòng)覆蓋先采集的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本；
54、當(dāng)用戶進(jìn)行人臉動(dòng)態(tài)識(shí)別時(shí)，采集至少I幅成像效果符合要求的圖像；
55、將動(dòng)態(tài)采集的符合要求的人臉圖像，按照統(tǒng)一尺寸進(jìn)行歸一化處理，并通過(guò)算法獲取該圖像的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)；
56、將該圖像的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)與S2存儲(chǔ)的用戶的人臉特征數(shù)據(jù)作比對(duì)，判斷兩者數(shù)據(jù)是否匹配；
57、若數(shù)據(jù)匹配成功，則視為用戶通過(guò)人臉識(shí)別，并運(yùn)用聲音、文字、圖像或指示燈的提示信息輸出識(shí)別結(jié)果；
58、判斷通過(guò)人臉識(shí)別的人臉圖像的成像效果是否符合要求，若是，則將該人臉圖像所對(duì)應(yīng)的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)輸出至S3步驟。
[0007]當(dāng)該用戶再次進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)，重復(fù)S4至S8。
[0008]進(jìn)一步，S3優(yōu)化為:將用戶的人臉特征數(shù)據(jù)依照人臉圖像偏移角度的不同進(jìn)行分類存儲(chǔ)，其中人臉靜態(tài)特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在無(wú)偏移圖像數(shù)據(jù)分類中，人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在有偏移圖像數(shù)據(jù)分類中；
同時(shí)在S5與S6之間增加S5.5，對(duì)采集到人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)依照人臉圖像偏移角度的不同進(jìn)行預(yù)先分類，該分類方法與S3的分類方法一致；
同時(shí)S6進(jìn)一步優(yōu)化為:將經(jīng)分類后的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)優(yōu)先與該用戶的人臉特征數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的分類進(jìn)行比對(duì)識(shí)別，如在該分類中無(wú)匹配數(shù)據(jù)，再?gòu)钠渌诸愡M(jìn)行比對(duì)識(shí)別；同時(shí)S8進(jìn)一步優(yōu)化為:判斷通過(guò)人臉識(shí)別的人臉圖像的成像效果是否符合預(yù)設(shè)值，且根據(jù)S5.5步驟所獲得的人臉圖像偏移角度是否符合預(yù)設(shè)值，如果兩者均符合要求，該將人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)輸出至S3步驟，用于擴(kuò)充更新該用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本。
[0009]進(jìn)一步，所述S3步驟中用戶的人臉特征數(shù)據(jù)分類方法為:將采集到的人臉圖像自前到后定義為Y方向，通過(guò)投影法計(jì)算人臉在Y方向上的偏移角度屬性值Pr，并根據(jù)其屬性值建立有偏移圖像數(shù)據(jù)分類及無(wú)偏移圖像數(shù)據(jù)分類，所述的有偏移圖像數(shù)據(jù)分類包括左偏移圖像數(shù)據(jù)分類、右偏移圖像數(shù)據(jù)分類。
[0010]進(jìn)一步，所述的S8步驟中用于判斷人臉圖像偏移角度是否符合預(yù)設(shè)值的方法是:需根據(jù)Pr值判斷其Y方向偏移角度的絕對(duì)值與無(wú)偏移閾值O之差的絕對(duì)值是否在APW內(nèi)，其中ΛΡ典型值=5。
[0011]進(jìn)一步，所述S3步驟中用于更新用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本的步驟進(jìn)一步優(yōu)化為:該用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本為兩個(gè)，分別為Y方向左偏移圖像數(shù)據(jù)樣本和Y方向右偏移圖像數(shù)據(jù)樣本，所述的左偏移圖像數(shù)據(jù)樣本及右偏移圖像數(shù)據(jù)樣本為S8步驟判斷識(shí)別成功的圖像，其與無(wú)偏移圖像進(jìn)行圖像在Y方向偏移角度的對(duì)t匕，如果左偏移或右偏移的角度< 30度，系統(tǒng)判斷新采集的圖像滿足條件可作為輔助圖像數(shù)據(jù)樣本，自動(dòng)覆蓋更新原先保存于所對(duì)應(yīng)的左偏移圖像數(shù)據(jù)分類或右偏移圖像數(shù)據(jù)分類中用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本。
[0012]根據(jù)上述步驟，本發(fā)明還提供一種具備自學(xué)習(xí)功能的人臉識(shí)別裝置，包括:
人臉靜態(tài)圖像采集模塊，用于采集待識(shí)別用戶的人臉靜態(tài)圖像，該靜態(tài)圖像為正面且亮度、清晰度符合要求；
人臉靜態(tài)特征提取模塊，用于將采集到的人臉靜態(tài)圖像，按照統(tǒng)一尺寸進(jìn)行歸一化處理，并通過(guò)算法獲取人臉靜態(tài)特征數(shù)據(jù)；
用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于保存用戶的人臉特征數(shù)據(jù)，其中包括將人臉靜態(tài)特征提取模塊獲取的人臉靜態(tài)特征數(shù)據(jù)與所對(duì)應(yīng)的用戶個(gè)人資料關(guān)聯(lián)，該關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)作為用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)圖像數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行保存，還包括將用戶圖像自學(xué)習(xí)模塊輸出的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)與所對(duì)應(yīng)的用戶個(gè)人資料關(guān)聯(lián)，該關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)作為用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行保存，當(dāng)輔助圖像數(shù)據(jù)樣本數(shù)量超過(guò)預(yù)置值時(shí)，后采集的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本自動(dòng)覆蓋先采集的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本；
人臉動(dòng)態(tài)圖像采集模塊，用于當(dāng)用戶進(jìn)行人臉動(dòng)態(tài)識(shí)別時(shí)，采集至少I幅成像效果符合要求的圖像；
人臉動(dòng)態(tài)特征提取模塊，用于將人臉在動(dòng)態(tài)時(shí)采集的符合要求的圖像，按照統(tǒng)一尺寸進(jìn)行歸一化處理，并通過(guò)算法獲取該圖像的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)；
人臉特征對(duì)比模塊，用于將該圖像的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)與系統(tǒng)之前存儲(chǔ)用戶的人臉特征數(shù)據(jù)相互比對(duì)識(shí)別，判斷兩者數(shù)據(jù)是否相互匹配；
人臉識(shí)別結(jié)果展示模塊，用于當(dāng)用戶一旦通過(guò)人臉識(shí)別，則運(yùn)用聲音、文字、圖像或指示燈等提示信息輸出識(shí)別結(jié)果；
用戶圖像自學(xué)習(xí)模塊，用于判斷通過(guò)人臉識(shí)別的人臉圖像的成像效果是否符合要求，若是，則將該人臉圖像所對(duì)應(yīng)的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)輸出至用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
[0013]進(jìn)一步，所述的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊前端設(shè)有分類器，該分類器用于將用戶的人臉特征數(shù)據(jù)依照人臉圖像偏移角度的不同進(jìn)行分類存儲(chǔ)，其中人臉靜態(tài)特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在無(wú)偏移圖像數(shù)據(jù)分類中，人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在有偏移圖像數(shù)據(jù)分類中；
同時(shí)在人臉動(dòng)態(tài)特征提取模塊與人臉特征對(duì)比模塊之間增設(shè)分類預(yù)處理模塊，該分類預(yù)處理模塊用于對(duì)采集到人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)根據(jù)前述分類器使用的數(shù)據(jù)分類方法進(jìn)行分類預(yù)處理；
同時(shí)人臉特征對(duì)比模塊，進(jìn)一步用于將經(jīng)分類后的人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)優(yōu)先與該分類所對(duì)應(yīng)的用戶特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)識(shí)別，如無(wú)匹配數(shù)據(jù)，再進(jìn)行其他分類的比對(duì)識(shí)別；
同時(shí)用戶圖像自學(xué)習(xí)模塊，進(jìn)一步用于判斷通過(guò)人臉識(shí)別的人臉圖像的成像效果是否符合預(yù)設(shè)值，且根據(jù)分類預(yù)處理模塊所獲得的人臉圖像偏移角度是否符合預(yù)設(shè)值，如果兩者均符合要求，該將人臉動(dòng)態(tài)特征數(shù)據(jù)輸出至用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于擴(kuò)充更新該用戶的人臉特征數(shù)據(jù)的輔助圖像數(shù)據(jù)樣本。
[0014]進(jìn)一步，所述的前端具有分類器的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，進(jìn)一步用于將采集到的人臉圖像自前到后定義為Y方向，通過(guò)投影法計(jì)算人臉在Y方向上的偏移角度屬性值Pr，并根據(jù)其屬性值建立有偏移圖像數(shù)據(jù)分類及無(wú)偏移圖像數(shù)據(jù)分類，所述的有偏移圖像數(shù)據(jù)分類包括左偏移圖像數(shù)據(jù)分類、右偏移圖像數(shù)據(jù)