人脸图像校正方法及装置和人脸识别方法及系统的制作方法_5

文档序号:9524507阅读:来源:国知局
[0175]
其中wi化h表示预置 模板的宽度(预置模板中W预置模板的左上角为坐标原点(〇,〇),沿坐标轴的X方向为 预置模板的宽度、沿Y方向为预置模板的长度方向),所述第一个及第二个^均表示将所 述预置模板长、宽均分为Η份、标准人脸的整个宽度占据所述预置模板的宽度的^ ,则人 脸宽度占据其中间的1份,所述^表示根据Η庭五眼特征信息将标准人脸的宽均等分为 5份所述3/5表示占其中的Η份,^表示人眼占据^ (如图3所示,从左至右算起的第四 么 D 个S)所在区域的中间位置,即由图3所示,根据人脸的Η庭五眼的特征信息,眼睛宽度 111 占据其中的一区域,为了精确的让人眼处于区域范围内,因此定位人眼的位置为·^所 在区域的^,也即人眼在^的中间位置);预置位置位于预置模板的纵坐标值l_yl满足: '厶'
其中hei曲t表示预置模板的 长度,第一个^表示将所述预置模板长、宽均分为Η份、标准人脸的整个长度占据预置模板 的长度的^,则人脸长度占据其中间的1份,如图2所示;第二个I意义与第一个i意义相 '3 3 3 同,第3个^是根据人脸的Η庭五眼特征信息,将人脸的长度分为3份;^χ2·4χ^即为将人 眼所占的^区域平均分为5等份,W图3所示的线条中的!处为基准线,则人眼与基准线的 距离为^><^综上所述,上述预置位置的坐标在本实施例中优选为(l_xl,l_yl)。 〇
[0176] 第二坐标计算模块110,用于获得测试人脸宽度W及第二只眼睛在所述预置模板 上的初始坐标信息;
[0177]上述人脸宽度为测试人脸沿坐标轴的X方向(即水平方向)的宽度值。具体地, 第二坐标计算模块110可根据adaboost算法获取测试人脸宽度,根据水平、垂直投影算法 获取第二只眼睛的初始坐标信息(r_xl,r_yl)。
[017引第二角度计算模块120,用于测试人脸宽度、所述预置位置和第二只眼睛的初始坐 标信息,计算在所述预置模板中第二只眼睛与第一只眼睛所在连线相对于所述第一只眼睛 所在水平线的偏转角度;
[0179] 本实施例中,上述预置位置为第一只眼睛的坐标信息,可根据Η庭五眼特征信息 和测试人脸的宽度,可计算获得测试人脸在未发生偏转时第二只眼睛的坐标信息;该Η庭 五眼特征信息包括双眼的距离与测试人脸宽度的比例信息。上述第一只眼睛所在水平线为 第一只眼睛与测试人脸未发生偏转时的第二只眼睛所在位置的连线。根据第二只眼睛的实 际坐标信息与测试人脸未发生偏转时的第二只眼睛的坐标信息可计算获得第二只眼睛与 第一只眼睛所在连线相对于所述第一只眼睛所在水平线的偏转角度,即测试人脸的偏转角 度。
[0180] 第二校正模块130,用于根据所述偏转角度对所述测试图像进行旋转校正处理,使 所述第一只眼睛及所述第二只眼睛均位于所述水平线上;
[0181] 当获得上述测试人脸的偏转角度后,可对预置模板上的基础图像进行旋转校正, 使得测试人脸处于非偏转状态。具体地,可将测试人脸进行顺时针或逆时针旋转上述偏转 角度,从而使得测试人脸处于正常状态(即使测试人脸的两只眼睛处于同一水平线上)。
[0182] 人脸识别模块140,用于将旋转校正处理后的测试图像与预置的人脸样本进行人 脸识别处理。
[0183] 上述人脸样本为预先存储的人脸图像,当旋转处理后的测试图像与预置的人脸样 本特征匹配度达到预设值时,则识别通过,表示当前测试人脸与人脸样本一致。应当说明的 是测试图像与人脸样本进行比对识别的过程可采用现有的识别方式进行识别,在此不作进 一步地说明。
[0184] 本发明实施例通过W第一只眼睛在预置模板上位于固定位置的方式将基础图像 固定在预置模板上,同时通过计算获得第二只眼睛与第一只眼睛的连线相对于第一只眼睛 所在的水平线的偏转角度,并根据该偏转角度对基础图像进行旋转校正处理,从而使得人 脸处于正常状态;然后将旋转校正处理后的测试图像与预置的人脸样本进行人脸识别处 理。从而提高了人脸识别的识别率。
[0185] 进一步地,参照图14,基于上述实施例,本实施例中,上述第二角度计算模块120 包括:
[0186] 第二距离计算单元121,用于根据预置的Η庭五眼特征信息和测试人脸宽度计算 获得第一只眼睛和第二眼睛的距离信息;
[0187] 第二坐标计算单元122,用于根据所述距离信息与所述第一只眼睛的坐标信息中 水平坐标值计算获得第二只眼睛校正后的水平坐标值,并将所述第一只眼睛的坐标信息中 纵坐标值设定为第二只眼睛校正后的纵坐标值;
[018引第二角度计算单元123,用于根据所述第二只眼睛的初始坐标信息中水平坐标值r_x3、所述第二只眼睛的初始坐标信息中纵坐标值r_y3、第二只眼睛校正后的水平坐标值 r_x4、第二只眼睛校正后的纵坐标值r_y4计算获得所述偏转角度b;当所述第一只眼睛为 左眼时,所述偏转角度b满足
当所述第一只眼睛为右
眼时,所述偏转角度b满足: 0.
[0189] 本实施例中,上述第二只眼睛的实际坐标值为根据水平、垂直投影法获得 的初始坐标信息(r_x3,r_y3)。优选地,当上述预置位置坐标为(1__X;U 1_万1)
时,即W左眼为第一只眼睛时,r_x4 =l_xl+(2/5)I。,该 为采用ad油oost算法获取的人脸的宽度,r_y4 =l_yl;即第二只眼睛校正后(在未 发生偏转时)的坐标为
优选地,若第 一只眼睛为右眼时,上述预置位置坐标为
根据图2及3,同理得到第二只眼睛的校正后(在未发生偏转时)的坐标为
I.所述为采用ad油oost算法获取的 人脸的宽度。最后根据设定的第一只眼睛为左眼或右眼,则可根据相应的计算规则获得第 二只眼睛与第一只眼睛所在连线相对于所述第一只眼睛所在水平线的偏转角度,即测试人 脸偏转的角度。
[0190] 进一步地,上述人脸样本的制作方法可根据实际需要进设置,参照图15,本实施例 中,上述人脸识别系统还包括人脸样本制作装置,所述人脸样本制作装置包括:
[0191] 第Η映射模块150,用于将获取到标准人脸间隔摄像头不同距离下的标准图像映 射至预置模板上,且标准人脸中的第一只眼睛位于所述预置模板的预置位置;
[0192] 本实施例中,可通过摄像头获取包含标准人脸的标准图像,并将获取的标准图像 映射到预置模板上,并且在映射的过程中W人脸的其中一只眼睛作为基准,映射到模板的 固定位置。作为基准的第一只眼睛可W为左眼,也可W为右眼,W下实施例中W第一只眼睛 为左眼作出详细说明。上述预置模板为用于承载画面的模板,该预置模板的大小可根据实 际需要进行设置,本实施例优选为,预置模板的大小与摄像头的像素大小一致,例如摄像头 的像素为480*640,则预置模板的大小为480*640。上述预置位置的坐标信息也可根据实际 需要进行设置,为了尽可能的使标准人脸在预置模板的框架中,使得标准人脸位于预置模 板的中间位置,当W左眼作为上述第一只眼睛时,可采用W下方式定义上述预置位置:
[0193] 假设将预置模板的长均分为Η等份、宽均分为Η等份,则使得预置模板 形成九宫格,而标准人脸的轮廓在理想状态下与最中必一个格的大小适配。根 据Η庭五眼特征信息,则有预置位置位于预置模板的水平坐标值1_χ1满足:
其中width表示预置模板的 宽度(预置模板中W预置模板的左上角为坐标原点(〇,〇),沿坐标轴的X方向为预置 模板的宽度、沿Y方向为预置模板的长度方向),第一个及第二个^均表示将所述预 置模板长、宽均分为Η份、标准人脸的整个宽度占据标准模板的宽度的则人脸宽 度占据其中间的1份,所述第一及第二个^均表示根据Η庭五眼特征信息将标准人脸 的宽均等分为5份,^表示人眼占据1 (由图3所示,从左至右算起的第二个^ )所 '主'合合 在区域的中间位置;(由图3所示,根据人脸的Η庭五眼的特征信息,眼睛宽度占据其 1 1 1 中的^区域,为了精确的让人眼处于^区域范围内,因此定位人眼的位置为^所在区 域的也即人眼在^的中间位置);预置位置位于预置模板的纵坐标值l_yl满足: 么 ·0
其中hei曲t表示预置模板的 长度,第一个^表示将所述预置模板长、宽均分为Η份、标准人脸的整个长度占据预置模板 的长度的则人脸长度占据其中间的1份,如图2所示;第二个1意义与第一个1意义相 3 3 3 同,第3个是根据人脸的Η庭五眼特征信息,将人脸的长度分为3份;即为将 人眼所占的j区域平均分为5等份,W图3所示的线条中的!处为基准线,则人眼与基准线 的距离为Ixf综上所述,上述预置位置的坐标在本实施例中优选为(l_xl,l_yl)。 '〇
[0194] 当W右眼作为上述第一只眼睛时,则可采用W下方式定义上述预置位置:
[0195]假设将预置模板的长均分为Η等份、宽均分为Η等份,则使得预置模板 形成九宫格,而标准人脸的轮廓在理想状态下与最中必一个格的大小适配。根 据Η庭五眼特征信息,则有预置位置位于预置模板的水平坐标值1_x1满足:
其中width表示预置模板的宽 度(预置模板中W预置模板的左上角为坐标原点(〇,〇),沿坐标轴的X方向为预置模板 的宽度、沿Y方向为预置模板的长度方向),一表示将的模板长、宽均分为Η份、标准人脸 11 的整个宽度占据预置模板的宽度的一,且标准人脸占据其中间的1份,^表示根据Η庭 1 1 五眼特征信息将标准人脸的宽均等分为5份,;^表示人眼占据整个眼睛^ (如图3所示 从左至右算起的第四个^ )的中间位置;预置位置位于预置模板的纵坐标值l_yl满足:
,其中hei曲t表示预置模板的 长度,第一个!表示将所述预置模板长、宽均分为Η份、标准人脸的整个长度占据预置模板 的长度的^,则人脸长度占据其中间的1份,如图2所示;第二个意义与第一个^意义相 同,第3个是根据人脸的Η庭五眼特征信息,将人脸的长度分为3份;即为将 人眼所占的^区域平均分为5等份,W图3所示的线条中的!处为基准线,则人眼与基准线 的距离为综上所述,上述预置位置的坐标在本实施例中优选为(l_xl,l_yl)。
[0196] 第Η坐标计算模块160,用于获得标准人脸宽度W及第二只眼睛在所述预置模板 上的初始坐标信息;
[0197] 上述人脸宽度为标准人脸沿坐标轴的X方向(即水平方向)的宽度值。具体地, 第Η坐标计算模块160可根据ad油oost算法获取标准人脸宽度,根据水平、垂直投影算法 获取第二只眼睛的初始坐标信息(r_xl,r_yl)。
[019引第Η角度计算模块170,用于根据标准人脸宽度、所述预置位置和第二只眼睛的初 始坐标信息,计算在所述预置模板中第二只眼睛与第一只眼睛所在连线相对于所述第一只 眼睛所在水平线的偏转角度;
[0199] 本实施例中,上述预置位置为第一只眼睛的坐标信息,可根据Η庭五眼特征信息 和标准人脸的宽度,可计算获得标准人脸在未发生偏转时第二只眼睛的坐标信息;该Η庭 五眼特征信息包括双眼的距离与标准人脸宽度的比例信息。上述第一只眼睛所在水平线为 第一只眼睛与标准人脸未发生偏转时的第二只眼睛所在位置的连线。根据第二只眼睛的实 际坐标信息与标准人脸未发生偏转时的第二只眼睛的坐标信息可计算获得第二只眼睛与 第一只眼睛所在连线相对于所述第一只眼睛所在水平线的偏转角度,即标准人脸的偏转角 度。
[0200] 第Η校正模块180,用于根据所述偏转角度对所述标准图像进行旋转校正处理,使 所述第一只眼睛及所述第二只眼睛均位于所述水平线上;
[0201] 当获得上述标准人脸的偏转角度后,可对预置模板上的基础图像进行旋转校正, 使得标准人脸处于非偏转状态。具体地,可将标准人脸进行顺时针或逆时针旋转上述偏转 角度,从而使得标准人脸处于正常状态(即使标准人脸的两只眼睛处于同一水平线上)。
[0202] 处理模块190,用于将校正处理后的标准人脸图像设定为人脸样本。具体地,该人 脸样本包括标准人脸图像和用于承载该图像的预置模板。
[0203] 进一步地,参照图16,基于上述实施例,本实施例中,所述第Η角度计算模块170 包括:
[0204] 第Η距离计算单元171,用于根据预置的Η庭五眼特征信息和标准人脸宽度计算 获得第一只眼睛和第二眼睛的距离信息;
[0205] 第Η坐标计算单元172,用于根据所述距离信息与所述第一只眼睛的坐标信息中 水平坐标值计算获得第二只眼睛校正后的水平坐标值,并将所述第一只眼睛的坐标信息中 纵坐标值设定为第二只眼睛校正后的纵坐标值;
[0206] 第Η角度计算单元173,用于根据所述第二只眼睛的初始坐标信息中水平坐标值 左眼时,所述偏转角度C满足: .当所述第一只眼睛为右 r_x5、所述第二只眼睛的初始坐标信息中纵坐标值r_y5、第二只眼睛校正后的水平坐标值r_x6、第二只眼睛校正后的纵坐标值r_y6计算获得所述偏转角度C;当所述第一只眼睛为
J: 眼时,所述偏转角度C满足:
[0207]本实施例中,上述第二只眼睛的实际坐标值为根据水平、垂直投影法获 得的初始坐标信息(r_x5,r_y5)。优选地,当上述预置位置坐标为1_幻)
时,即W左眼为第一只眼睛时,r_x6 =l_xl+(2/5)Iw,该 为采用ad油oost算法获取的人脸的宽度,r_y6 =l_yl;即第二只眼睛校正后(在未 发生偏转时
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