面部识别的制作方法
【专利摘要】本发明涉及面部识别。一方面，本发明公开了一种数字信号处理器和方法，应用它们在精简数目的时钟周期内进行对象检测，包括面部检测。该方法包括使用索贝尔边缘检测来识别多边缘区域并且将这些区域分类为前景候选区域。前景候选区域进一步被检查垂直或水平对称，对称的窗口被分类为面部候选。只有对那些被确定为面部候选窗口进行维奥拉-琼斯(Viola-Jones)面部检测。
【专利说明】面部识别
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理领域，更具体地，涉及一种基于边缘的对象检测系统和方法。
【背景技术】
[0002] 2001年由保罗·维奥拉（Paul Viola)和迈克尔?琼斯（Michael Jones)提出的 对象检测框架在本领域被熟知。维奥拉-琼斯（Viola-Jones)运算通过计算图像矩形区域 像素的总和。Viola-Jones框架在查找图像的水平和垂直特性方面（如边缘）比较精确，在 分辨率方面则比较粗糙。
【专利附图】
【附图说明】
[0003] 查看附图时结合下列详细说明有助于理解本发明。需要强调的是按照行业标准做 法，附图中各种特征的绘制仅用于说明。事实上，为了清晰地论述问题，各种特征的一些大 小可能被增加或缩减。
[0004] 图1是灰阶数字图片的图像显示。
[0005] 图2是使用索贝尔算子计算出图1的边缘检测图像。
[0006] 图2A是从图2的边缘图像中选择的面部放大图。
[0007] 图3是依据本说明书的示例硬件平台方框图。
[0008] 图4是依照本说明书的示例方法的流程图。
[0009] 图5是使用Viola-Jones检测方法的示例图形特性方框图。
【发明内容】
[0010] 一方面，公开了一种对象检测方法，使用数字信号处理器在时钟周期消耗降低的 情况下去识别数字图像前景区域内感兴趣的对象，该方法包括将数字图像分割成多个窗 口；对每个窗口进行边缘检测；将每个窗口分类为前景候选或背景候选，其中分类包括计 算该窗口中的边缘数，仅当窗口的边缘数目大于阈值时将该窗口分类为前景候选，仅在分 类为前景候选的那些窗口才进行附加的对象检测。
[0011] 另一方面，公开了一种存储着数字信号处理器的软件指令集的有形的计算机可读 存储介质，该指令集适用于在时钟周期消耗降低的情况下识别数字图像前景区域内感兴趣 的对象，该指令集被配置以指导处理器将数字图像分割成多个窗口；对每个窗口进行边缘 检测；将每个窗口分类为前景候选或背景候选，其中分类包括计算该窗口中的边缘数，仅当 窗口的边缘数目大于阈值时将该窗口划定为前景候选，仅在分类为前景候选的那些窗口进 行附加的对象检测。
[0012] 一种数字信号处理系统被配置以在时钟周期消耗降低的情况下识别数字图像前 景区域内感兴趣的对象，该系统包括处理器；和与处理器耦合通信的存储指令集的存储器， 当执行时，指令处理器将数字图像分割成多个窗口；对每个窗口进行边缘检测；将每个窗 口分类为前景候选或背景候选，其中分类包括计算该窗口中边缘数，仅当窗口边缘数目大 于阈值时将窗口分类为前景候选；仅在分类为前景候选的那些窗口进行附加的对象检测。
【具体实施方式】
[0013] 下面提供许多不同的实施方案或示例用于实现本发明的不同功能。描述元件和组 合的特定示例用以简要地说明本发明。当然，这些仅仅是示例，并不旨在进行限制。进一步 地，本发明会在各种示例中重复一些相关的数字和字母或字母。这种重复不是为了决定所 讨论的各种实施方案和/或配置之间的关系而是为了简化和明晰其关系。
[0014] 不同的实施方案中有不同的优势，并没有独特的优势是实施方案所必须的。
[0015] 示例方法采用灰度位图图像为例。一幅灰度图像可以被表示为一个大型的整型二 维数组，其中每个像素被定义了一个介于〇(纯黑色，或完全没有亮度）到1 (纯白色，所有 亮度的总和）范围内的亮度值。亮度值在理论上是一个精确的分数值，然而在实践中分辨 率被位深所限制，使用整数值来代表分数值（以16位为例，使用整数I代表十进制数值n， 其中
【权利要求】
1. 一种对象检测方法，在数字信号处理器上被执行，用于在时钟周期消耗降低的情况 下识别数字图像前景区域内感兴趣的对象，所述方法包括： 将所述数字图像分割成多个窗口； 对每个窗口进行边缘检测； 将每个窗口分类为前景候选或背景候选，其中，分类包括计算所述窗口的边缘数，仅当 窗口边缘数目大于阔值时将窗口分类为前景候选； 仅在分类为前景候选的那些窗口进行附加的对象检测。
2. 如权利要求1所述的对象检测方法，其中在每个窗口中进行边缘检测包括对数字图 像中的每个像素执行索贝尔算子，所述索贝尔算子具有5X5像素核也。
3. 如权利要求1所述的对象检测方法，还包括细分类每一个前景候选窗口作为对象候 选或非对象候选窗口，并且只在对象候选窗口执行附加的对象检测。
4. 如权利要求3所述的对象检测方法，其中细分类每一前景候选窗口作为对象候选窗 口或非对象候选窗口，包括： 将所述窗口细拆分为两个垂直的子窗口； 计算每个垂直子窗口的边缘数量； 将每个垂直子窗口的边缘数量与第二阔值进行比较；仅当在每一个垂直子窗口的边缘 数目大于所述第二阔值时细分类窗口为对象候选窗口。
5. 如权利要求3中的对象检测方法，其中将所述数字图像分割成多个窗口包括；根据 被检测对象期望的大小范围，选择比例因子、最小窗口大小和最大窗口大小。
6. 如权利要求3所述的对象检测方法，其中将所述数字图像分割成多个窗口，包括： 对于每个窗口，从前一个窗口动态地选择偏移量6.V; 其中将窗口分类为背景候选窗口所选择的偏移量?化'大于将窗口分类为前景候选窗 口所选择的偏移量化。
7. 如权利要求1所述的对象检测方法，其中分类每个窗口作为前景候选或背景候选包 括： 比较所述窗口与基准图像中相应窗口，如果所述窗口与所述相应窗口基本相同的话， 把所述窗口分类为背景窗口。
8. -种存储数字信号处理器的软件指令集的有形的计算机可读存储介质，所述指令集 适用于在时钟周期消耗降低的情况下识别数字图像前景区域内感兴趣的对象，所述指令集 被配置W指导处理器： 将所述数字图像分割成多个窗口； 对每个窗口进行边缘检测； 将每个窗口分类为前景候选或背景候选，其中，分类包括计算所述窗口中的边缘数，仅 当窗口边缘数目大于阔值时将窗口分类为前景候选；仅在分类为前景候选的那些窗口进行 附加的对象检测。
9. 如权利要求8所述的有形的计算机存储介质，其中在每个窗口中进行边缘检测包括 对数字图像中的每个像素执行索贝尔算子，所述索贝尔算子具有5X5像素核也。
10. 如权利要求8所述的有形的计算机存储介质，还包括细分类每一个前景候选窗口 作为面部候选窗口或非面部候选窗口，并且只在面部候选窗口执行对象检测。
11. 如权利要求10所述的有形的计算机存储介质，其中细分类每一前景候选窗口作为 对象候选窗口或非对象候选窗口，包括： 将所述窗口细拆分为两个垂直的子窗口； 计算每个垂直子窗口的边缘数量； 将每个垂直子窗口的边缘数量与第二阔值进行比较；仅当在每一个垂直子窗口的边缘 数目大于所述第二阔值时细分类窗口为对象候选窗口。
12. 如权利要求10所述的有形的计算机存储介质，其中将所述数字图像分割成多个窗 口包括；根据被检测对象期望的大小范围，选择比例因子、最小窗口大小和最大窗口大小。
13. 如权利要求8所述的有形的计算机存储介质，将所述数字图像分割成多个窗口，包 括： 对于每个窗口，从前一个窗口动态地选择偏移量3Y; 其中将窗口分类为背景候选窗口所选择的偏移量AY;大于将窗口分类为前景候选窗口 所选择的偏移量i.f.
14. 如权利要求8所述的有形的计算机存储介质，其中分类每个窗口作为前景候选或 背景候选包括： 比较所述窗口与基准图像中相应窗口，如果所述窗口与所述相应窗口基本相同的话， 把所述窗口分类为背景窗口。
15. -种数字信号处理系统被配置W在时钟周期消耗降低的情况下识别数字图像前景 区域内感兴趣的对象，所述系统包括： 处理器和 与处理器禪合通信的存储指令集的存储器，当执行时，指导处理器： 将所述数字图像分割成多个窗口； 对每个窗口进行边缘检测； 将每个窗口分类为前景候选或背景候选，其中分类包括计算所述窗口的边缘数，仅当 窗口边缘数目大于阔值时将窗口分类为前景候选； 仅在分类为前景候选的那些窗口进行附加的对象检测。
16. 如权利要求15所述的数字信号处理系统，其中在每个窗口中进行边检测包括对数 字图像中的每个像素执行索贝尔算子，所述索贝尔算子具有5X5像素核也。
17. 如权利要求15所述的数字信号处理系统，还包括细分类每一个前景候选窗口作为 面部候选窗口或非面部候选窗口，并且只在面部候选窗口执行对象检测。
18. 如权利要求17所述的数字信号处理系统，其中细分类每一前景候选窗口作为对象 候选窗口或非对象候选窗口，包括： 将所述窗口细拆分为两个垂直的子窗口； 计算每个垂直子窗口的边缘数量； 将每个垂直子窗口的边缘数量与第二阔值进行比较；仅当在每一个垂直子窗口的边缘 数目大于所述第二阔值时细分类窗口为对象候选窗口。
19. 如权利要求17所述的数字信号处理系统，其中将所述数字图像分割成多个窗口包 括；根据被检测对象期望的大小范围，选择比例因子、最小窗口大小和最大窗口大小。
20. 如权利要求15所述的数字信号处理系统，其中将所述数字图像分割成多个窗口， 包括： 从前一个窗口动态地选择偏移量》'； 其中将窗口分类为背景候选窗口所选择的偏移量化乂于将窗口分类为前景候选窗口 所选择的偏移量SA'。
21. 如权利要求15所述的数字信号处理系统，其中分类每个窗口作为前景候选或背景 候选包括： 比较所述窗口与基准图像中相应窗口，如果所述窗口与所述相应窗口基本相同的话， 把所述窗口分类为背景窗口。
【文档编号】G06K9/46GK104424480SQ201410425757
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】A·M·斯里帕达劳, B·珀依尔 申请人:亚德诺半导体集团