用于互动游戏装置的人脸识别方法、装置及互动游戏系统的制作方法
【专利摘要】本发明适用于互动游戏领域，提供了用于互动游戏装置的人脸识别方法、装置及互动游戏系统，所述方法包括：使用一摄像装置拍摄位于互动游戏装置前的用户的图像；检测摄像装置与用户之间的距离；计算用户的人脸尺寸值；获取所述用户对应的预设数量的人脸尺寸值；将预设数量的人脸尺寸值分别设置为用于检测所述图像的人脸检测窗口的尺寸值，以得到预设数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗口；使用预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对图像进行人脸检测，以识别出用户在图像中人脸的位置和尺寸，输出用户在互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸，从而提高了互动游戏装置的人脸检测效率，进而提高了游戏的响应速度。
【专利说明】用于互动游戏装置的人脸识别方法、装置及互动游戏系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于互动游戏领域，尤其涉及一种用于互动游戏装置的人脸识别方法、装 置及互动游戏系统
【背景技术】
[0002] 人脸检测一般使用滑动窗口扫描法，即使用一个矩形窗口，扫描整幅图像，逐一确 认所有扫描过的位置是否存在人脸，其过程如图1所示。在一次扫描中，从图像的上部自上 而下对图像进行扫描。由于人脸的尺寸未知，为了将所有尺寸的人脸都检测出来。在判断 一个图像的所有位置是否存在人脸后，将图像缩小一定的比例，例如，缩小后的图像宽度和 高度都是原始图像的0.9倍，然后再进行一次滑动窗口扫描，如此循环。图像一直按比例缩 小，一直缩小到滑动窗口尺寸为止。
[0003] 互动电视游戏利用家庭必备的电视进行游戏，是游戏发展的重要趋势之一。而从 上看出，现有技术中的人脸检测方法需要扫描、检测的窗口数量巨大，每个窗口都要由分类 器确认是否存在人脸，需要进行大量的计算，人脸检测的效率低，考虑到家用电视的硬件配 制，因此，现有的人脸检测方法和系统特别不适应现有的互动电视游戏，在一定程度上阻碍 了互动电视游戏的发展。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例的目的在于提供一种用于互动游戏装置的人脸识别方法，旨在解决 由于现有技术无法提供一种有效的人脸识别方法以用于互动电视游戏，导致人脸检测的效 率低、游戏响应慢的问题。
[0005] 根据本发明的一方面，提供了一种用于互动游戏装置的人脸识别方法，所述方法 包括下述步骤：
[0006] 使用一摄像装置拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图像；
[0007] 检测所述摄像装置与所述用户之间的距离；
[0008] 根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之间距离的关联关系，计算所 述用户的人脸尺寸值；
[0009] 根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述用户的人脸尺寸值，获取所 述用户对应的预设数量的人脸尺寸值；
[0010] 将所述预设数量的人脸尺寸值分别设置为用于检测所述图像的人脸检测窗口的 尺寸值，以得到所述预设数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗口；
[0011] 使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对所述图像进行人脸检测， 以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所述互动游戏装置输出所述用户 在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
[0012] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于互动游戏装置的人脸识别装置，所述装 置包括：
[0013] 图像拍摄单元，用于使用一摄像装置拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图 像；
[0014] 距离检测单元，用于检测所述摄像装置与所述用户之间的距离；
[0015] 人脸尺寸计算单元，用于根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之间 距离的关联关系，计算所述用户的人脸尺寸值；
[0016] 人脸尺寸获取单元，用于根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述用 户的人脸尺寸值，获取所述用户对应的预设数量的人脸尺寸值；
[0017] 检测窗口获取单元，用于将所述预设数量的人脸尺寸值分别设置为用于检测所述 图像的人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗口； 以及
[0018] 人脸输出单元，用于使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对所述 图像进行人脸检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所述互动游 戏装置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
[0019] 根据本发明的另一方面，提供了一种互动游戏系统，所述系统包括标识物、摄像装 置、距离传感器以及互动游戏装置，其中：
[0020] 标识物，用于反射所述距离传感器发射的检测信号；
[0021] 摄像装置，用于拍摄拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图像；
[0022] 距离传感器，用于通过检测信号检测所述距离传感器到所述标识物之间的距离， 根据所述标识物与所述用户的位置关系，计算所述距离传感器到所述用户的距离，将计算 得到的距离设置为所述摄像装置到所述用户的距离，以得到所述摄像装置与所述用户之间 的距离；
[0023] 互动游戏装置，用于根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之间距离 的关联关系，计算所述用户的人脸尺寸值，根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到 的所述用户的人脸尺寸值，获取所述用户对应的预设数量的人脸尺寸值，将所述预设数量 的人脸尺寸值分别设置为用于检测所述图像的人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设数 量的具有不同尺寸值的人脸检测窗口，使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类 器对所述图像进行人脸检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所 述互动游戏装置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
[0024] 在本发明实施例中，根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到摄像装置之间距离的关 联关系，计算用户的人脸尺寸值，并根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述 用户的人脸尺寸值，获取用户对应的预设数量的人脸尺寸值，进而得到预设数量的具有不 同尺寸值的人脸检测窗口，使用预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对图像进行人 脸检测，以识别出用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，从而在不明显增加互动游戏装置 硬件配制的情况下，通过预设数量遍的图像描述就可识别出图像中人脸的位置和尺寸，从 而提高了互动游戏装置的人脸检测效率，进而提高了游戏的响应速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是基于滑动窗口的人脸检测不意图；
[0026] 图2是本发明实施例一提供的用于互动游戏装置的人脸识别方法的实现流程图；
[0027] 图3是本发明实施例一提供的用于互动游戏装置的人脸识别方法的应用示意图；
[0028] 图4是本发明实施例二提供的用于互动游戏装置的人脸识别装置的结构图；
[0029] 图5是本发明实施例三提供的用于互动游戏装置的人脸识别装置的结构图；以及
[0030] 图6是本发明实施例四提供的互动游戏系统的结构图。
【具体实施方式】
[0031] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0032] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
[0033] 实施例一:
[0034] 图2示出了本发明实施例一提供的用于互动游戏装置的人脸识别方法的实现流 程，详述如下：
[0035] 在步骤S201中，使用一摄像装置拍摄位于互动游戏装置前的用户的图像。
[0036] 在本发明实施例中，配置一摄像装置，以用于拍摄位于互动游戏装置前的用户 (游戏用户）的图像。其中，摄像装置可以为摄像头，例如，标清、高清摄像头等。在具体实 施过程中，摄像装置可以独立地安置在所述互动游戏装置上，也可以集成到所述互动游戏 装置中。
[0037] 在步骤S202中，检测所述摄像装置与所述用户之间的距离。
[0038] 在本发明实施例中，可以设置一距离传感器，以用于检测所述摄像装置与游戏用 户之间的距离。其中，距离传感器可以为超声波测距传感器、激光测距传感器、红外线测距 传感器等。
[0039] 优选地，为了更准确地检测摄像装置与游戏用户之间的距离，在本发明实施例中， 在设置一距离传感器的同时，配置一标识物，所述标识物由用户携带，所述标识物用于反射 距离传感器发射的检测信号，例如，当距离传感器为超声波测距传感器、激光测距传感器或 红外线测距传感器时，标识物分别用于反射超声波、激光或红外光线等。
[0040] 在本发明一实施例中，在检测摄像装置与游戏用户之间的距离时，首先检测距离 传感器到所述标识物之间的距离，根据所述标识物与用户的位置关系，计算距离传感器到 用户的距离，将计算得到的距离设置为摄像装置到用户的距离。其中，标识物可以粘贴在用 户手臂或衣物上，为了保证距离检测的通用性，也可以设置在游戏道具（例如，游戏球拍、 游戏刀具等）上。当标识物位于用户手臂或衣物上时，则认为距离传感器到标识物之间的 距离为距离传感器到用户的距离。当标识物位于游戏道具上时，则认为距离传感器到标识 物之间的距离加上游戏道具的长度为距离传感器到用户的距离。在具体实施中，可根据用 户在游戏道具的握持位置，设置需要增加的长度。优选地，为了简化标识物到用户的距离计 算，进一步提高人脸识别效率，可以根据游戏类别设置需要增加的长度。
[0041] 在步骤S203中，根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之间距离的 关联关系，计算所述用户的人脸尺寸值；
[0042] 在本发明实施例中，考虑到拍摄的图像中物体的大小跟被拍摄物体距离的关系， 预先建立人脸尺寸与人脸到摄像装置之间距离的关联关系，这样，可以根据距离得到拍摄 图像中更为准确的人脸尺寸，从而为后续识别人脸提供基础。
[0043] 优选地，在本发明一实施例中，通过对大量的训练样本（游戏用户）进行训练，可 以得到人脸尺寸与人脸到所述摄像装置之间距离的关联关系为L = k/D，其中，L为人脸宽 度或长度，单位为像素，D为人脸到所述摄像装置之间的距离，单位为米,k为一系数。因此， 根据步骤S202中检测到的摄像装置与用户之间的距离以及上述关联关系，可以计算出用 户的人脸尺寸值。
[0044] 在步骤S204中，根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述用户的人 脸尺寸值，获取所述用户对应的预设数量的人脸尺寸值。
[0045] 在本发明实施例中，预先设置一人脸尺寸值范围，该范围以计算的用户人脸尺寸 值为基础，对游戏用户的人脸尺寸进行了扩展，以在减少扫描遍数的情况下，进一步地提高 人脸识别的准确性。其中，所述人脸尺寸范围包括预设数量的离散值，这些离散值可表示为 Si = ai*L，其中，L为步骤S203中计算得到的人脸尺寸值（可以认为为一基准值），ai为系 数，i为正整数，用于表征对图像进行扫描的遍数,?可以根据人脸长度统计获得。这样，可 以根据互动游戏装置的硬件配制或人脸识别的准确性要求，对i进行设置。
[0046] 例如，作为示例地，可以预先对训练样本的人脸尺寸进行聚类分析，得到多个类/ 簇，然后计算每个类/簇中人脸尺寸的平均值，选定其中一个为基准值，使用其他类/簇的 人脸尺寸平均值除以该基准值，即可得到系数％。
[0047] 在本发明实施例中，在大量训练样本的训练下，优选地，所述预设数量设置为 3(即 i 的值为 1，2,3)，对应 al = 0· 8, a2 = 1，a3 = 1. 2。
[0048] 在步骤S205中，将所述预设数量的人脸尺寸值分别设置为用于检测所述图像的 人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗口。
[0049] 在步骤S206中，使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对所述图 像进行人脸检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所述互动游戏 装置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
[0050] 在本发明实施中，人脸检测窗口为一正方形，在一遍的扫描过程中，对具有步骤 S205中一尺寸值的人脸检测窗口采用预设的分类器对拍摄的图像从左至右、从上至下进行 人脸检测。最终将预设数量遍的检测结果进行合并以识别出用户在图像中人脸的位置和尺 寸，通过所述互动游戏装置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置 和尺寸。其中，预设的分类器可以为最近邻分类器、最小距离分类器等，在此不用以限制本 发明。
[0051] 在本发明实施例中，获取的较为精确的人脸检测窗口尺寸，并使用具有该尺寸的 人脸检测窗口对游戏用户图像进行预设数量遍的人脸检测，以识别出用户在图像中人脸的 位置和尺寸，从而在不明显增加互动游戏装置硬件配制的情况下，通过预设数量遍的图像 描述就可识别出图像中人脸的位置和尺寸，从而提高了互动游戏装置的人脸检测效率，进 而提高了游戏的响应速度。
[0052] 仅作为示例地，图3示出了本发明实施例人脸识别方法应用到互动电视游戏系统 的应用示意图。其中，互动游戏系统包括摄像机31、距离传感器32、智能电视机33以及位于 道具枪上的标识物34。其中，摄像机31用于拍摄位于互动游戏装置前的用户的图像，距离 传感器32利用所述标识物34检测所述摄像装置与所述用户之间的距离，智能电视机33具 有一处理器，以用于根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到摄像机31之间距离的关联关系， 计算用户的人脸尺寸值，根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述用户的人脸 尺寸值，获取用户对应的预设数量的人脸尺寸值，将所述预设数量的人脸尺寸值分别设置 为用于检测所述图像的人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设数量的具有不同尺寸值的 人脸检测窗口，使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对所述图像进行人脸 检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，并输出所述用户对应游戏角色 的人脸位置和尺寸。
[0053] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以 通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中， 所述的存储介质，如R0M/RAM、磁盘、光盘等。
[0054] 实施例二:
[0055] 图4示出了本发明实施例二提供的用于互动游戏装置的人脸识别装置的结构，为 了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括：
[0056] 图像拍摄单元41，用于使用一摄像装置拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图 像；
[0057] 距离检测单元42,用于检测所述摄像装置与所述用户之间的距离；
[0058] 在本发明实施例中，距离检测单元42用于检测所述摄像装置与游戏用户之间的 距离。其中，距离检测单元42可以为超声波测距传感器、激光测距传感器、红外线测距传感 器等。
[0059] 人脸尺寸计算单元43,用于根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之 间距离的关联关系，计算所述用户的人脸尺寸值；
[0060] 在本发明实施例中，考虑到拍摄的图像中物体的大小跟被拍摄物体距离的关系， 预先建立人脸尺寸与人脸到摄像装置之间距离的关联关系，这样，可以根据距离得到拍摄 图像中更为准确的人脸尺寸，从而为后续识别人脸提供基础。
[0061] 人脸尺寸获取单元44,用于根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述 用户的人脸尺寸值，获取用户对应的预设数量的人脸尺寸值。
[0062] 在本发明实施例中，预先设置一人脸尺寸值范围，该范围以计算得到的用户人脸 尺寸值为基础，对游戏用户的人脸尺寸进行了扩展，以在减少扫描遍数的情况下，进一步地 提高人脸识别的准确性。其中，所述人脸尺寸范围包括预设数量的离散值，这些离散值可表 示为Si = ai*L，其中，L为步骤S203中计算得到的人脸尺寸值，叫为系数，i为正整数，用于 表征对图像进行扫描的遍数,?可以根据人脸长度统计获得。这样，可以根据互动游戏装置 的硬件配制或人脸识别的准确性要求，对i进行设置。
[0063] 检测窗口获取单元45,用于将所述预设数量的人脸尺寸值分别设置为用于检测 所述图像的人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗 口；以及
[0064] 人脸输出单元46,用于使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对所 述图像进行人脸检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所述互动 游戏装置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
[0065] 在本发明实施例中，获取的较为精确的人脸检测窗口尺寸，并使用具有该尺寸的 人脸检测窗口对游戏用户图像进行预设数量遍的人脸检测，以识别出用户在图像中人脸的 位置和尺寸，从而在不明显增加互动游戏装置硬件配制的情况下，通过预设数量遍的图像 描述就可识别出图像中人脸的位置和尺寸，从而提高了互动游戏装置的人脸检测效率，进 而提高了游戏的响应速度。
[0066] 实施例三:
[0067] 图5示出了本发明实施例三提供的用于互动游戏装置的人脸识别装置的结构，为 了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括：
[0068] 关联关系建立单元40,用于建立人脸尺寸与人脸到所述摄像装置之间距离的关联 关系。
[0069] 图像拍摄单元41，用于使用一摄像装置拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图 像。
[0070] 距离检测单元42,用于检测所述摄像装置与所述用户之间的距离，其中，所述距离 检测单元42可包括检测设置单元421、距离检测子单元422以及距离设置单元423,其中：
[0071] 检测设置单元421，用于设置一距离传感器以及一标识物，所述标识物由所述用户 携带；
[0072] 距离检测子单元422,用于检测所述距离传感器到所述标识物之间的距离；以及
[0073] 距离设置单元423,用于根据所述标识物与所述用户的位置关系，计算所述距离传 感器到所述用户的距离，将计算得到的距离设置为所述摄像装置到所述用户的距离。
[0074] 人脸尺寸计算单元43,用于根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之 间距离的关联关系，计算所述用户的人脸尺寸值。
[0075] 在本发明实施例中，考虑到拍摄的图像中物体的大小跟被拍摄物体距离的关系， 预先建立人脸尺寸与人脸到摄像装置之间距离的关联关系，这样，可以根据距离得到拍摄 图像中更为准确的人脸尺寸，从而为后续识别人脸提供基础。
[0076] 优选地，在本发明一实施例中，通过对大量的训练样本（游戏用户）进行训练，可 以得到人脸尺寸与人脸到所述摄像装置之间距离的关联关系为L = k/D，其中，L为人脸宽 度或长度，单位为像素，D为人脸到所述摄像装置之间的距离，单位为米，k为一系数。
[0077] 人脸尺寸获取单元44,用于根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述 用户的人脸尺寸值，获取所述用户对应的预设数量的人脸尺寸值。
[0078] 在本发明实施例中，预先设置一人脸尺寸值范围，该范围以计算的用户人脸尺寸 值为基础，对游戏用户的人脸尺寸进行了扩展，以在减少扫描遍数的情况下，进一步地提高 人脸识别的准确性。其中，所述人脸尺寸范围包括预设数量的离散值，这些离散值可表示为 Si = ai*L，其中，L为步骤S203中计算得到的人脸尺寸值，叫为系数，i为正整数，用于表征 对图像进行扫描的遍数，％可以根据人脸长度统计获得。这样，可以根据互动游戏装置的硬 件配制或人脸识别的准确性要求，对i进行设置。
[0079] 在本发明实施例中，在大量训练样本的训练下，优选地，所述预设数量设置为 3(即 i 的值为 1，2,3)，对应 al = 0· 8, a2 = 1，a3 = 1. 2。
[0080] 检测窗口获取单元45,用于将所述预设数量的人脸尺寸值分别设置为用于检测 所述图像的人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗 □。
[0081] 人脸输出单元46,用于使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对所 述图像进行人脸检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所述互动 游戏装置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
[0082] 关于本发明各单元更具体的实施方式，可以参考实施例一各步骤的实施方式，在 此不再赘述。
[0083] 实施例四：
[0084] 图6示出了本发明实施例四提供的互动游戏系统6的结构，为了便于说明，仅示出 了与本发明实施例相关的部分，其中包括：
[0085] 所述系统6包括标识物64、摄像装置62、距离传感器61以及互动游戏装置63,其 中：
[0086] 标识物64,用于反射所述距离传感器发射的检测信号。
[0087] 摄像装置62,用于拍摄拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图像。
[0088] 距离传感器61，用于通过检测信号检测所述距离传感器到所述标识物之间的距 离，根据所述标识物与所述用户的位置关系，计算所述距离传感器到所述用户的距离，将计 算得到的距离设置为所述摄像装置到所述用户的距离，以得到所述摄像装置与所述用户之 间的距离。
[0089] 互动游戏装置63,用于根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之间距 离的关联关系，计算所述用户的人脸尺寸值，根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得 到的所述用户的人脸尺寸值，获取所述用户对应的预设数量的人脸尺寸值，将所述预设数 量的人脸尺寸值分别设置为用于检测所述图像的人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设 数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗口，使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分 类器对所述图像进行人脸检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过 所述互动游戏装置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
[0090] 在本发明实施例中，预先设置一人脸尺寸值范围，该范围以计算的用户人脸尺寸 值为基础，对游戏用户的人脸尺寸进行了扩展，以在减少扫描遍数的情况下，进一步地提高 人脸识别的准确性。其中，所述人脸尺寸范围包括预设数量的离散值，这些离散值可表示为 Si = ai*L，其中，L为步骤S203中计算得到的人脸尺寸值（可以认为为一基准值），ai为系 数，i为正整数，用于表征对图像进行扫描的遍数,?可以根据人脸长度统计获得。这样，可 以根据互动游戏装置的硬件配制或人脸识别的准确性要求，对i进行设置。
[0091] 例如，作为示例地，可以预先对训练样本的人脸尺寸进行聚类分析，得到多个类/ 簇，然后计算每个类/簇中人脸尺寸的平均值，选定其中一个为基准值，使用其他类/簇的 人脸尺寸平均值除以该基准值，即可得到系数％。在本发明实施例中，在大量训练样本的 训练下，优选地，所述预设数量设置为3 (即i的值为1，2, 3)，对应al = 0. 8, a2 = 1，a3 = 1· 2。
[0092] 在本发明实施例中，根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到摄像装置之间距离的关 联关系，计算用户的人脸尺寸值，并根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述 用户的人脸尺寸值，获取用户对应的预设数量的人脸尺寸值，进而得到预设数量的具有不 同尺寸值的人脸检测窗口，使用预设数量的人脸检测窗口对所述图像进行人脸检测，以识 别出用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，从而在不明显增加互动游戏装置硬件配制的情 况下，通过预设数量遍的图像描述就可识别出图像中人脸的位置和尺寸，从而提高了互动 游戏装置的人脸检测效率，进而提高了游戏的响应速度。
[0093] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种用于互动游戏装置的人脸识别方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤： 使用一摄像装置拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图像； 检测所述摄像装置与所述用户之间的距离； 根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之间距离的关联关系，计算所述用 户的人脸尺寸值； 根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述用户的人脸尺寸值，获取所述用 户对应的预设数量的人脸尺寸值； 将所述预设数量的人脸尺寸值分别设置为用于检测所述图像的人脸检测窗口的尺寸 值，以得到所述预设数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗口； 使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对所述图像进行人脸检测，以识 别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所述互动游戏装置输出所述用户在所 述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述摄像装置与所述用户之间的距离 的步骤包括： 设置一距离传感器以及一标识物，所述标识物由所述用户携带； 检测所述距离传感器到所述标识物之间的距离； 根据所述标识物与所述用户的位置关系，计算所述距离传感器到所述用户的距离，将 计算得到的距离设置为所述摄像装置到所述用户的距离。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，拍摄所述互动游戏装置前用户的图像的步 骤之前，所述方法还包括： 建立人脸尺寸与人脸到所述摄像装置之间距离的关联关系。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述关联关系为L = k/D，其中，L为人脸宽 度或长度，D为人脸到所述摄像装置之间的距离，k为一系数。
5. 如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述预设数量为3。
6. -种用于互动游戏装置的人脸识别装置，其特征在于，所述装置包括： 图像拍摄单元，用于使用一摄像装置拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图像； 距离检测单元，用于检测所述摄像装置与所述用户之间的距离； 人脸尺寸计算单元，用于根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之间距离 的关联关系，计算所述用户的人脸尺寸值； 人脸尺寸获取单元，用于根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所述用户的 人脸尺寸值，获取所述用户对应的预设数量的人脸尺寸值； 检测窗口获取单元，用于将所述预设数量的人脸尺寸值分别设置为用于检测所述图像 的人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设数量的具有不同尺寸值的人脸检测窗口；以及 人脸输出单元，用于使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对所述图像 进行人脸检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所述互动游戏装 置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
7. 如权利要求6所述的人脸识别装置，其特征在于，所述距离检测单元包括： 检测设置单元，用于设置一距离传感器以及一标识物，所述标识物由所述用户携带； 距离检测子单元，用于检测所述距离传感器到所述标识物之间的距离；以及 距离设置单元，用于根据所述标识物与所述用户的位置关系，计算所述距离传感器到 所述用户的距离，将计算得到的距离设置为所述摄像装置到所述用户的距离。
8. 如权利要求6所述的人脸识别装置，其特征在于，所述人脸识别装置还包括： 关联关系建立单元，用于建立人脸尺寸与人脸到所述摄像装置之间距离的关联关系。
9. 如权利要求8所述的人脸识别装置，其特征在于，所述关联关系为L = k/D，其中，L 为人脸宽度或长度，D为人脸到所述摄像装置之间的距离，k为一系数。
10. -种互动游戏系统，其特征在于，所述系统包括标识物、摄像装置、距离传感器以及 互动游戏装置，其中： 标识物，用于反射所述距离传感器发射的检测信号； 摄像装置，用于拍摄位于所述互动游戏装置前的用户的图像； 距离传感器，用于通过检测信号检测所述距离传感器到所述标识物之间的距离，根据 所述标识物与所述用户的位置关系，计算所述距离传感器到所述用户的距离，将计算得到 的距离设置为所述摄像装置到所述用户的距离，以得到所述摄像装置与所述用户之间的距 离； 互动游戏装置，用于根据预先建立的人脸尺寸值与人脸到所述摄像装置之间距离的关 联关系，计算所述用户的人脸尺寸值，根据预先设置的人脸尺寸值范围以及计算得到的所 述用户的人脸尺寸值，获取所述用户对应的预设数量的人脸尺寸值，将所述预设数量的人 脸尺寸值分别设置为用于检测所述图像的人脸检测窗口的尺寸值，以得到所述预设数量的 具有不同尺寸值的人脸检测窗口，使用所述预设数量的人脸检测窗口以及预设的分类器对 所述图像进行人脸检测，以识别出所述用户在所述图像中人脸的位置和尺寸，通过所述互 动游戏装置输出所述用户在所述互动游戏装置中对应游戏角色的人脸位置和尺寸。
【文档编号】G06K9/00GK104112121SQ201410310999
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】于仕琪, 刘畅, 周琨 申请人:深圳市欢创科技有限公司