一种低功耗人脸识别方法及系统与流程

本公开涉及电子应用与人脸识别领域，更具体地，涉及一种降低使用功耗的人脸识别方法及系统。

背景技术：

人脸识别技术是利用电脑/终端分析人脸图像，进而从中提取有效的识别信息，用来辨认身份的一门技术，人脸识别技术应用背景广泛，可用于身份证、护照等与实际持证人核对、银行、智能门禁系统等，给我们生活、工作带来很大便利。人脸识别技术所需硬件设备种类多，算法复杂，占用电脑/终端资源多，工作能耗高，这使如何降低人脸识别的功耗成为一个富有实际意义的课题，本发明为了解决人脸识别普遍高功耗的问题，通过软件、硬件的方法来降低人脸识别系统的功耗。通过加入雷达扫描一定区域内是否有活体目标需要进行人脸识别，把人脸识别系统分成人脸识别状态和空闲状态，从而在长时间的空闲状态下，可以关闭对应系统的摄像头、红外补光、屏幕和人脸识别算法，在需要使用人脸识别功能的时候，再打开对应系统的摄像头、红外补光、屏幕和人脸识别算法，以达到降低功耗的目的。

技术实现要素：

本公开提供一种低功耗人脸识别方法及系统，针对目前长时间使用的人脸识别方法的缺陷，成功通过人脸识别后会检测是否有需要继续人脸识别，其中人脸识别流程为现有技术，不予赘述。

为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种低功耗人脸识别方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，根据平板雷达收到的信号，检测指定区域是否存在活体目标，如果是则执行步骤2；如果否则执行步骤3；所述活体目标即有效生命体，所述有效生命体可以为人或其它动物。

步骤2，依次判断平板摄像头是否已打开、识别环境光线是否足够、平板屏幕是否已打开、人脸识别算法是否已打开，如果未满足前述所有条件或其中部分条件则打开平板摄像头、打开平板红外补光、打开平板屏幕、打开人脸识别算法，使识别环境、平台更适合进行人脸识别，转到步骤4；

所述环境光线是否足够的判断标准为当前的环境中光照强度是否低于200lux，光照强度小于200lux则判定为环境光线不足够，光照强度大于200lux则环境光线足够，光照强度可通过平板摄像头的内置光照传感器或平板外表的光照传感器采集。

步骤3，进入空闲状态，判断进入空闲状态时间，如果超时则依次关闭平板摄像头、平板红外补光、平板屏幕、人脸识别算法，再返回步骤1；如果未超时，则直接返回步骤1；

步骤4，进行人脸识别流程，如果不通过则返回步骤1；如果通过，则表明成功完成一次人脸识别。

进一步地，在步骤1中，所述平板雷达为平板电脑搭载的雷达，所述雷达的功能主控芯片为sp013，用于扫描活体目标。

进一步地，在步骤1中，所述指定区域为平板电脑搭载的雷达前方的一块半径为3米的扇形区域。

进一步地，在步骤2中，所述人脸识别算法为基于几何特征的方法、基于模板的方法和基于模型的方法任意一种设计的算法。

进一步地，在步骤2中，所述人脸识别算法为特征脸算法、eigenface算法、fisherface算法、lbph算法中任意一种算法。

进一步地，在步骤4中，所述人脸识别流程为人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。

本发明还提供了一种低功耗人脸识别系统，所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

目标检测单元，用于根据平板雷达收到的信号，检测指定区域是否存在有效生命目标，以下简称活体目标，如果是则转到识别启动单元；如果否则转到空闲切换单元；

识别启动单元，用于依次判断平板摄像头是否已打开、识别环境光线是否足够、平板屏幕是否已打开、人脸识别算法是否已打开，如果未满足前述所有条件或其中部分条件则打开平板摄像头、打开平板红外补光、打开平板屏幕、打开人脸识别算法，使识别环境、平台更适合进行人脸识别，转到人脸识别单元；

空闲切换单元，用于进入空闲状态，判断进入空闲状态时间，如果超时则依次关闭平板摄像头、平板红外补光、平板屏幕、人脸识别算法，再转到目标检测单元；如果未超时，则直接转到目标检测单元；

人脸识别单元，用于进行人脸识别流程，如果不通过则返回目标检测单元；如果通过，则表明成功完成一次人脸识别。

本公开的有益效果为：本发明提供一种低功耗人脸识别方法及系统，所述方法是一种低功耗模式的运作方法，该方法通过减少硬件、软件的使用，如平板摄像头、平板红外补光、平板屏幕、人脸识别算法，其中人脸识别算法是软件减少cpu、内存占用率，来达到减少功耗的效果，其余硬件则是直接减少功耗，同时也更有利于延长人脸识别终端产品的使用寿命，更合理的调配资源，以达到低功耗高效能的目的，使人脸识别系统更加合理、节能、高效地服务，同时也有利于延长人脸识别终端的使用寿命。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本公开的上述以及其他特征将更加明显，本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1所示为一种低功耗人脸识别方法的流程图；

图2所示为一种低功耗人脸识别系统图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示为根据本公开的一种低功耗人脸识别方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本公开的实施方式的一种低功耗人脸识别方法。

本公开提出一种低功耗人脸识别方法，具体包括以下步骤：

步骤1，根据平板雷达收到的信号，检测指定区域是否存在有效生命目标，以下简称活体目标，如果是则执行步骤2；如果否则执行步骤3；

步骤2，依次判断平板摄像头是否已打开、识别环境光线是否足够、平板屏幕是否已打开、人脸识别算法是否已打开，如果未满足前述所有条件或其中部分条件则打开平板摄像头、打开平板红外补光、打开平板屏幕、打开人脸识别算法，使识别环境、平台更适合进行人脸识别，转到步骤4。

所述环境光线是否足够的判断标准为当前的环境中光照强度是否低于200lux，光照强度小于200lux则判定为环境光线不足够，光照强度大于200lux则环境光线足够，光照强度可通过平板摄像头的内置光照传感器或平板外表的光照传感器采集。

步骤3，进入空闲状态，判断进入空闲状态时间，如果超时则依次关闭平板摄像头、平板红外补光、平板屏幕、人脸识别算法，再返回步骤1；如果未超时，则直接返回步骤1。

步骤4，进行人脸识别流程，如果不通过则返回步骤1；如果通过，则表明成功完成一次人脸识别。

进一步地，在步骤1中，所述平板雷达为平板电脑搭载的雷达，所述雷达的功能主控芯片为sp013，用于扫描活体目标，所述活体目标为有温度的人体。

进一步地，在步骤1中，所述指定区域为平板电脑搭载的雷达前方的一块半径为3米的扇形区域。

进一步地，在步骤2中，所述人脸识别算法为基于几何特征的方法、基于模板的方法和基于模型的方法任意一种设计的算法。

进一步地，在步骤2中，所述人脸识别算法为特征脸算法、eigenface算法、fisherface算法、lbph算法中任意一种算法。

进一步地，在步骤4中，所述人脸识别流程为人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。

把双摄像头人脸识别平板电脑(后简称平板)安装在墙上，平板搭载的雷达(芯片型号：sp013)扫描平板前一块半径为3米的扇形区域(一块指定的区域)，判断区域内是否有活体目标存在，如果有，则离开低功耗模式，正常依次检测是否打开平板摄像头、人脸识别环境是否有足够光线、平板屏幕是否已打开、是否已打开人脸识别算法，并开启相应的软硬件设备(平板摄像头、平板红外补光、平板屏幕、人脸识别算法)达到适合进行人脸识别，然后经过人脸识别流程(现有技术)来完成人脸识别；如果没有并持续一段时间进入这种空闲状态，则关闭平板摄像头、平板红外补光、平板屏幕、人脸识别算法，进入低功耗模式。进入低功耗模式后，雷达依然会继续扫描区域，侦测到有有效活体目标则如上文提到的离开低功耗模式。

所述雷达功能主控芯片为sp013，用于扫描活体目标，通过微波传感器配以少量外围元器件构成被动式“微波开关”。能自动快速开启各类开关装置，是一种高技术型产品，配以滤光镜片和阻搞匹配用场效应管组成，微波感应控制器在天线的轴线半径方向上产生一个三角体空间微波感应区域，当人体活动时能检测出来自人体反射的回波和微波感应控制器发出的原微波场相干频而发生变化，将其转化成电信号输出。并可有效抑制人体辐射波长以外的干扰辐射。如阳光、灯光。在本公开中采用雷达的核心器件sp013及其外围电路作为微波传感器感应模块的信号前置放大级。以上所述的微波传感器感应模块输出的触发信号经过外围元件进行二级放大和内部双鉴幅器处理，活体目标即被平板电脑所识别。

本公开的实施例提供的一种低功耗人脸识别系统，如图2所示为本公开的一种低功耗人脸识别系统图，该实施例的一种低功耗人脸识别系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种低功耗人脸识别系统实施例中的步骤。

所述系统包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：

目标检测单元，用于根据平板雷达收到的信号，检测指定区域是否存在有效生命目标，以下简称活体目标，如果是则转到识别启动单元；如果否则转到空闲切换单元；

识别启动单元，用于依次判断平板摄像头是否已打开、识别环境光线是否足够、平板屏幕是否已打开、人脸识别算法是否已打开，如果未满足前述所有条件或其中部分条件则打开平板摄像头、打开平板红外补光、打开平板屏幕、打开人脸识别算法，使识别环境、平台更适合进行人脸识别，转到人脸识别单元；

空闲切换单元，用于进入空闲状态，判断进入空闲状态时间，如果超时则依次关闭平板摄像头、平板红外补光、平板屏幕、人脸识别算法，再转到目标检测单元；如果未超时，则直接转到目标检测单元；

人脸识别单元，用于进行人脸识别流程，如果不通过则返回目标检测单元；如果通过，则表明成功完成一次人脸识别。

所述一种低功耗人脸识别系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备中。所述一种低功耗人脸识别系统，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种低功耗人脸识别系统的示例，并不构成对一种低功耗人脸识别系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种低功耗人脸识别系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种低功耗人脸识别系统运行系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种低功耗人脸识别系统可运行系统的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种低功耗人脸识别系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。