一种基于双摄像头的人脸识别图像静态校正方法及系统与流程

本发明涉及人脸识别领域，尤其是一种基于双摄像头的人脸识别图像静态校正方法及系统。

背景技术：

现有人脸识别设备一般采用双摄像头：一个是可见光摄像头，另一个是红外线摄像头。红外线摄像头几乎不受照明的影响，所以实际识别时使用的是红外线图像。而人脸识别设备屏幕上显示的不是红外线图像，而是可见光图像， 因为红外线图像是无法在屏幕上显示的黑白图像。然而这两个摄像头安装不到同一个位置上（一般呈左右排列），因此，实际人脸识别设备抓取的两种图像一定有偏差。如果人脸识别设备在人脸识别时不考虑此偏差，用户虽然觉得自己已正确注视到摄像头，但是人脸识别设备不能识别的情况就出现了。

为了解决以上问题，有人提出了一种针对人脸识别设备可见光图像与红外线图像的动态矫正方法，该方法先在摄像头抓取的人脸图像中搜索眼睛位置，然后比较可见光图像与红外线图像中两只眼睛的相对位置得到这两幅图像的偏差，最后根据得到的实时偏差进行动态矫正。然而，这种方法仍存在着以下缺陷或不足：

1、通过搜索眼睛位置然后比较可见光图像与红外线图像中两只眼睛的相对位置得到这两幅图像的偏差，在获取可见光图像与红外线图像的位置偏差时依赖人的眼睛来定位相对位置，受人为的主观因素影响大，不够客观和准确。

2、采用了动态矫正法，可见光图像与红外线图像的位置偏差为变量，实际使用时需要根据这两幅图像的实时位置偏差进行多次矫正才能完成可见光图像与红外线图像这两幅图像的偏差矫正，降低了矫正速度和矫正效率。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种客观、准确、速度快和效率高的，基于双摄像头的人脸识别图像静态校正方法。

本发明的目的在于：提供一种客观、准确、速度快和效率高的，基于双摄像头的人脸识别图像静态校正系统。

本发明所采取的技术方案是：

一种基于双摄像头的人脸识别图像静态校正方法，包括以下步骤：

S1、在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像，然后分别从抓取的两幅图像中搜索出最亮的地方作为这两幅图像的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，所述测试盒为一个黑盒子，所述双摄像头板上安装有可见光摄像头和红外线摄像头，所述双摄像头板与测试终端连接，所述双摄像头板与LED灯分别设置在测试盒内部两侧的相对位置上；

S2、将计算出的位置偏差写入EPROM；

S3、在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后根据EPROM的位置偏差对人脸识别图像进行静态校正。

进一步，所述步骤S1包括：

S11、在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像；

S12、分别在抓取的红外线图像和可见光图像中搜索出最亮的地方作为红外线图像的LED灯位置和可见光图像的LED灯位置；

S13、根据红外线图像的LED灯位置和可见光图像的LED灯位置计算这两幅图像的LED灯位置差值，并以计算出的LED灯位置差值作为可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差。

进一步，所述步骤S3包括：

S31、在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后采用可见光摄像头和红外线摄像头同时抓取人脸图像；

S32、通过红外线图像定位人脸位置，并使用EEPROM的位置偏差对可见光图像进行位移校正，以矫正人脸位置；

S33、为位移校正后的可见光图像添加人脸位置定位四边框并在人脸识别设备的屏幕上进行显示。

进一步，所述LED灯采用三脚LED灯，所述三脚LED灯由红外线LED灯和可见光LED灯组成。

进一步，所述测试盒内双摄像头板与LED灯的距离为50cm，所述双摄像头板通过数据线与测试终端连接，所述测试终端为PC电脑或集成测试板。

进一步，所述步骤S2在人脸识别设备出厂前已将计算出的位置偏差写入EPROM。

本发明所采取的另一技术方案是：

一种基于双摄像头的人脸识别图像静态校正系统，包括以下模块：

双摄像头位置偏差获取模块，用于在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像，然后分别从抓取的两幅图像中搜索出最亮的地方作为这两幅图像的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，所述测试盒为一个黑盒子，所述双摄像头板上安装有可见光摄像头和红外线摄像头，所述双摄像头板与测试用的PC电脑连接，所述双摄像头板与LED灯分别设置在测试盒内部两侧的相对位置上；

写入模块，用于将计算出的位置偏差写入EPROM；

静态校正模块，用于在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后根据EPROM的位置偏差对人脸识别图像进行静态校正。

进一步，所述双摄像头位置偏差获取模块包括：

第一抓取单元，用于在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像；

搜索单元，用于分别在抓取的红外线图像和可见光图像中搜索出最亮的地方作为红外线图像的LED灯位置和可见光图像的LED灯位置；

位置偏差计算单元，用于根据红外线图像的LED灯位置和可见光图像的LED灯位置计算这两幅图像的LED灯位置差值，并以计算出的LED灯位置差值作为可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差。

进一步，所述静态校正模块包括：

第二抓取单元，用于在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后采用可见光摄像头和红外线摄像头同时抓取人脸图像；

位移校正单元，用于通过红外线图像定位人脸位置，并使用EEPROM的位置偏差对可见光图像进行位移校正，以矫正人脸位置；

加框显示单元，用于为位移校正后的可见光图像添加人脸位置定位四边框并在人脸识别设备的屏幕上进行显示。

进一步，所述LED灯采用三脚LED灯，所述三脚LED灯由红外线LED灯和可见光LED灯组成。

本发明的方法的有益效果是：在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像，然后分别从抓取的两幅图像中搜索出最亮的地方作为这两幅图像的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，根据搜索的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，获取可见光图像和红外线图像的位置偏差时不再依赖于人的眼睛来定位相对位置，不受人为的主观因素影响，更加客观和准确；将计算出的位置偏差写入EPROM，然后根据EPROM的位置偏差对人脸识别图像进行静态校正，采用了静态校正方法来取代动态矫正法，使可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差在写入EPROM后变为常量，实际使用时只需根据EPROM的位置偏差进行一次校正就能完成红外线图像和可见光图像这两幅图像的偏差矫正，提高了矫正速度和矫正效率。

本发明的系统的有益效果是：双摄像头位置偏差获取模块在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像，然后分别从抓取的两幅图像中搜索出最亮的地方作为这两幅图像的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，根据搜索的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，获取可见光图像和红外线图像的位置偏差时不再依赖于人的眼睛来定位相对位置，不受人为的主观因素影响，更加客观和准确；写入模块将计算出的位置偏差写入EPROM，然后在静态校正模块中根据EPROM的位置偏差对人脸识别图像进行静态校正，采用了静态校正方法来取代动态矫正法，使可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差在写入EPROM后变为常量，实际使用时只需根据EPROM的位置偏差进行一次校正就能完成红外线图像和可见光图像这两幅图像的偏差矫正，提高了矫正速度和矫正效率。

附图说明

图1为本发明一种基于双摄像头的人脸识别图像静态校正方法的整体流程图；

图2为本发明测试盒的内部结构图。

附图标记：1、测试盒；2、LED灯；3、双摄像头板。

具体实施方式

参照图1和图2，一种基于双摄像头的人脸识别图像静态校正方法，包括以下步骤：

S1、在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像，然后分别从抓取的两幅图像中搜索出最亮的地方作为这两幅图像的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，所述测试盒为一个黑盒子，所述双摄像头板上安装有可见光摄像头和红外线摄像头，所述双摄像头板与测试终端连接，所述双摄像头板与LED灯分别设置在测试盒内部两侧的相对位置上；

S2、将计算出的位置偏差写入EPROM；

S3、在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后根据EPROM的位置偏差对人脸识别图像进行静态校正。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S1包括：

S11、在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像；

S12、分别在抓取的红外线图像和可见光图像中搜索出最亮的地方作为红外线图像的LED灯位置和可见光图像的LED灯位置；

S13、根据红外线图像的LED灯位置和可见光图像的LED灯位置计算这两幅图像的LED灯位置差值，并以计算出的LED灯位置差值作为可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S3包括：

S31、在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后采用可见光摄像头和红外线摄像头同时抓取人脸图像；

S32、通过红外线图像定位人脸位置，并使用EEPROM的位置偏差对可见光图像进行位移校正，以矫正人脸位置；

S33、为位移校正后的可见光图像添加人脸位置定位四边框并在人脸识别设备的屏幕上进行显示。

进一步作为优选的实施方式，所述LED灯采用三脚LED灯，所述三脚LED灯由红外线LED灯和可见光LED灯组成。

进一步作为优选的实施方式，所述测试盒内双摄像头板与LED灯的距离为50cm，所述双摄像头板通过数据线与测试终端连接，所述测试终端为PC电脑或集成测试板。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S2在人脸识别设备出厂前已将计算出的位置偏差写入EPROM。

参照图1和图2，一种基于双摄像头的人脸识别图像静态校正系统，包括以下模块：

双摄像头位置偏差获取模块，用于在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像，然后分别从抓取的两幅图像中搜索出最亮的地方作为这两幅图像的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，所述测试盒为一个黑盒子，所述双摄像头板上安装有可见光摄像头和红外线摄像头，所述双摄像头板与测试用的PC电脑连接，所述双摄像头板与LED灯分别设置在测试盒内部两侧的相对位置上；

写入模块，用于将计算出的位置偏差写入EPROM；

静态校正模块，用于在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后根据EPROM的位置偏差对人脸识别图像进行静态校正。

进一步作为优选的实施方式，所述双摄像头位置偏差获取模块包括：

第一抓取单元，用于在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像；

搜索单元，用于分别在抓取的红外线图像和可见光图像中搜索出最亮的地方作为红外线图像的LED灯位置和可见光图像的LED灯位置；

位置偏差计算单元，用于根据红外线图像的LED灯位置和可见光图像的LED灯位置计算这两幅图像的LED灯位置差值，并以计算出的LED灯位置差值作为可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差。

进一步作为优选的实施方式，所述静态校正模块包括：

第二抓取单元，用于在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后采用可见光摄像头和红外线摄像头同时抓取人脸图像；

位移校正单元，用于通过红外线图像定位人脸位置，并使用EEPROM的位置偏差对可见光图像进行位移校正，以矫正人脸位置；

加框显示单元，用于为位移校正后的可见光图像添加人脸位置定位四边框并在人脸识别设备的屏幕上进行显示。

进一步作为优选的实施方式，所述LED灯采用三脚LED灯，所述三脚LED灯由红外线LED灯和可见光LED灯组成。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1和图2，本发明的第一实施例：

针对现有技术不够客观和准确，速度慢和效率低的问题，本发明提出了一种全新的基于双摄像头的人脸识别图像静态校正方法。如图1和图2所示，该方法的具体实现过程如下：

（一）测试盒内的位置偏差测试过程：在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像，然后分别从抓取的两幅图像中搜索出最亮的地方作为这两幅图像的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差。

本发明的双摄像头板为可见光摄像头和红外线摄像头的专用独立板子，板子上具有一颗EPROM。如图2所示，双摄像头板组装好后，放到测试盒中去。此测试盒是一种黑盒子，内部几乎全黑（除了LED灯外），里面有测试工具，通过数据线连接测试盒与测试终端。测试终端可为PC电脑或集成测试板，用于配合测试盒完成双摄像头位置偏差的测试。如图2所示，在测试盒里双摄像头板的对面已设置了两个LED灯（这两个LED灯均安装在同一位置，实际测试时可当作同一个光源点），一个是可见光LED灯，另一个是红外线灯，且这两个LED灯均为常亮LED灯。双摄像头板与两个LED灯的距离可根据实际的需要灵活选取，如50cm等。为了达到两个LED灯安装在同一位置的目的，这两个LED灯可采用一盏三脚双色LED灯来实现。

测试盒内的位置偏差测试过程具体包括以下步骤：

（1）通过双摄像头板开始抓取LED灯的红外线图像（其尺寸为 640×480像素）和可见光图像（其尺寸为 320×240像素）这两种图像。

（2）在抓取的两个图像中搜索最亮的地方，并把搜索到的最亮的地方当作两个图像中的LED灯位置。

（3）把这两个图像中的LED灯位置进行互相比较，并以比较得到的LED灯位置差值作为可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差。

其中，测试盒测试得到的可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，与人脸识别设备使用时可见光图像和红外线图像的位置偏差相等。

（二）出厂前的位置偏差写入过程：将计算出的位置偏差写入EPROM。计算出的位置偏差写入EPROM后成为固定不变的值，供人脸识别设备进行图像校正时读取和使用。

（三）人脸识别时的静态校正过程：根据EPROM的位置偏差对人脸识别图像进行静态校正。

本发明在使用时对人脸识别设备的红外线图像和可见光图像进行静态校正的过程如下：

（1）在人脸识别设备上安装好双摄像头板，然后采用可见光摄像头和红外线摄像头同时抓取人脸图像。

（2）通过红外线图像定位人脸位置，并使用EEPROM的位置偏差对可见光图像进行位移校正，以矫正人脸位置。此过程红外线图像的位置保持不变，只需根据EEPROM的位置偏差移动可见光图像的位置即可。

（3）为位移校正后的可见光图像添加人脸位置定位四边框，并在人脸识别设备的屏幕上显示该可见光图像人脸位置定位四边框。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）在测试盒内通过双摄像头板分别抓取LED灯的红外线图像和可见光图像，然后分别从抓取的两幅图像中搜索出最亮的地方作为这两幅图像的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，根据搜索的LED灯位置来计算可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差，获取可见光图像和红外线图像的位置偏差时不再依赖于人的眼睛来定位相对位置，不受人为的主观因素影响，更加客观和准确；

（2）将计算出的位置偏差写入EPROM，然后根据EPROM的位置偏差对人脸识别图像进行静态校正，采用了静态校正方法来取代动态矫正法，使可见光摄像头和红外线摄像头的位置偏差在写入EPROM后变为常量，实际使用时只需根据EPROM的位置偏差进行一次校正就能完成两幅图像的偏差矫正，提高了矫正速度和矫正效率。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。