基于移动终端的人脸识别方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于移动终端的人脸识别方法，包括以下步骤：通过移动终端采集图像，利用人脸检测算法获悉是否出现人脸图像，并进行人脸图像的分割提取以及预处理；对预处理后的人脸图像进行归一化，分别提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征，并保存到数据库；分别计算待识别人员与已注册人员特征的卡方距离，确定待识别人员的身份。本发明还涉及一种基于移动终端的人脸识别系统。本发明可以实现快速的人脸识别，识别准确率高。
【专利说明】
基于移动终端的人脸识别方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及人脸识别技术领域，特别是涉及一种基于移动终端的人脸识别方法及系统。
【背景技术】
[0002]随着计算机网络的迅速普及和信息化技术的高速发展，传统的身份认证技术如用户名加静态密码或动态口令、识别卡或智能卡等方式存在易被遗忘或丢失，甚至被恶意盗用、伪造等安全隐患，可靠性不断降低。生物特征，作为人的一种内在属性，并且具有很强的稳定性和个体差异性，逐步被各国科学家认为是最理想的自动身份验证的依据。典型的生物识别技术包括指纹、虹膜、掌纹、签名、声音、步态、人脸等等。其中签名、声音和步态等生物特征具有容易伪装、稳定性较差的性质，应用范围较小。目前指纹、虹膜等生物识别技术发展比较成熟，但是这类特征往往需要采集人配合或者专业的刑侦人员才能有效采集，在采集性上存在限制，不易伪装。
[0003]相比之下，人脸识别作为生物特征识别领域的一个重要组成部分，在普遍性、独特性和可采集性等方面都有一定的优势，具有广泛的市场应用前景。相比于传统的身份证、签字、密码等身份鉴别方法，以及其他生物特征，人脸采集具有自然性、方便性和非接触性等优点。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于移动终端的人脸识别方法及系统，可以实现快速的人脸识别，识别准确率高。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种基于移动终端的人脸识别方法，包括以下步骤:
[0006](I)通过移动终端采集图像，利用人脸检测算法获悉是否出现人脸图像，并进行人脸图像的分割提取以及预处理；
[0007](2)对预处理后的人脸图像进行归一化，分别提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征，并保存到数据库；
[0008](3)分别计算待识别人员与已注册人员特征的卡方距离，确定待识别人员的身份。
[0009]所述步骤(I)中的预处理包括人脸矫正操作。
[0010]所述步骤(2)中的提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征是指，对归一化后的人脸图像进行分块，分别提取每一块图像的均匀LBP特征，再对其中的非均匀模式部分进行直方图统计，组合均匀和非均匀模式部分得到EULBP特征向量并保存到数据库。
[0011]所述步骤(3)中确定待识别人员的身份是指，采用卡方距离计算待识别人员与已注册人员EULBP特征之间的距离，选择距离最小的EULBP特征从而确定待识别人员的身份。
[0012]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:还提供一种基于移动终端的人脸识别系统，包括:图像获取模块，用于采集图像;人脸检测模块，用于从采集的图像中检测出人脸图像;提取模块，用于将人脸图像从采集的图像中提取出来;预处理模块，用于对提取出来的人脸图像进行预处理;归一化模块，用于对预处理后的人脸图像进行归一化;特征提取模块，用于从归一化的人脸图像中提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征;计算模块，用于计算待识别人员与已注册人员特征的卡方距离;识别模块，用于确定待识别人员的身份。
[0013]所述预处理模块的预处理操作包括人脸矫正操作。
[0014]所述特征提取模块对归一化后的人脸图像进行分块，分别提取每一块图像的均匀LBP特征，再对其中的非均匀模式部分进行直方图统计，组合均匀和非均匀模式部分得到EULBP特征向量。
[0015]所述识别模块采用卡方距离计算待识别人员与已注册人员EULBP特征之间的距离，选择距离最小的EULBP特征确定待识别人员的身份。
[0016]有益效果
[0017]由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
[0018]本发明利用人脸识别技术来对测试人员进行身份确定，相比于传统的身份认证系统以及典型的虹膜、指纹等生物识别系统，具有数据采集方便、识别速度快、非接触等优点。此外，本发明采用EULBP作为人脸特征，需要保存的特征量大大减少，在注册/识别速度及准确率方面，经过典型的0RL、AR及Yale人脸数据库和实际的应用测试都取得了令人满意的结果，可以实现快速的人脸识别，识别准确率高，对于监控、反恐等都有重要的意义。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的流程图；
[0020]图2是本发明的结构方框图；
[0021]图3是本发明的块区间特征图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0023]本发明的实施方式涉及一种基于移动终端的人脸识别方法，如图1所示，包括以下步骤:
[0024](I)通过移动终端采集图像，利用人脸检测算法获悉是否出现人脸图像，并进行人脸图像的分割提取以及预处理;其中，预处理包括人脸矫正操作。
[0025](2)对预处理后的人脸图像进行归一化，分别提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征，并保存到数据库；其中，提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征是指，对归一化后的人脸图像进行分块，分别提取每一块图像的均匀LBP特征，再对其中的非均匀模式部分进行直方图统计，组合均匀和非均匀模式部分得到EULBP特征向量并保存到数据库。
[0026](3)分别计算待识别人员与已注册人员特征的卡方距离，确定待识别人员的身份。其中，确定待识别人员的身份是指，采用卡方距离计算待识别人员与已注册人员EULBP特征之间的距离，选择距离最小的EULBP特征从而确定待识别人员的身份。
[0027]如图2所示，本发明还涉及一种基于移动终端的人脸识别系统，包括:图像获取模块，用于采集图像;人脸检测模块，用于从采集的图像中检测出人脸图像;提取模块，用于将人脸图像从采集的图像中提取出来;预处理模块，用于对提取出来的人脸图像进行预处理；归一化模块，用于对预处理后的人脸图像进行归一化;特征提取模块，用于从归一化的人脸图像中提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征;计算模块，用于计算待识别人员与已注册人员特征的卡方距离;识别模块，用于确定待识别人员的身份。
[0028]所述预处理模块的预处理操作包括人脸矫正操作。
[0029]所述特征提取模块对归一化后的人脸图像进行分块，分别提取每一块图像的均匀LBP特征，再对其中的非均匀模式部分进行直方图统计，组合均匀和非均匀模式部分得到EULBP特征向量。
[0030]所述识别模块采用卡方距离计算待识别人员与已注册人员EULBP特征之间的距离，选择距离最小的EULBP特征确定待识别人员的身份。
[0031 ]下面构建一个40人的数据库进行测试，以进一步说明本发明。
[OO32 ]步骤一:通过Andro i d手机采集实验室的40个人员的人脸图像；
[0033]步骤二:通过检测算法，检测到人脸的正确区域，并进行分割；
[0034]步骤三:对分割出的人脸图像进行预处理和图像矫正，提取归一化的人脸图像的EULBP特征并保存到数据库；
[0035]步骤四:通过Android手机采集同一组40人的人脸图像进行测试，提取EULBP特征，并计算每个测试人员的特征与数据库中保存的特征的卡方距离，确定测试人员的身份。块区间特征如图3所示，通过该图可知，本发明识别速度快，且识别准确率高。
[0036]不难发现，本发明采用EULBP作为人脸特征，需要保存的特征量大大减少，在注册/识别速度及准确率方面，经过典型的0RL、AR及Yale人脸数据库和实际的应用测试都取得了令人满意的结果，可以实现快速的人脸识别，识别准确率高，对于监控、反恐等都有重要的意义。
【主权项】
1.一种基于移动终端的人脸识别方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)通过移动终端采集图像，利用人脸检测算法获悉是否出现人脸图像，并进行人脸图像的分割提取以及预处理； (2)对预处理后的人脸图像进行归一化，分别提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征，并保存到数据库； (3)分别计算待识别人员与已注册人员特征的卡方距离，确定待识别人员的身份。2.根据权利要求1所述的基于移动终端的人脸识别方法，其特征在于，所述步骤(I)中的预处理包括人脸矫正操作。3.根据权利要求1所述的基于移动终端的人脸识别方法，其特征在于，所述步骤(2)中的提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征是指，对归一化后的人脸图像进行分块，分别提取每一块图像的均匀LBP特征，再对其中的非均匀模式部分进行直方图统计，组合均匀和非均匀模式部分得到EULBP特征向量并保存到数据库。4.根据权利要求1所述的基于移动终端的人脸识别方法，其特征在于，所述步骤(3)中确定待识别人员的身份是指，采用卡方距离计算待识别人员与已注册人员EULBP特征之间的距离，选择距离最小的EULBP特征从而确定待识别人员的身份。5.—种基于移动终端的人脸识别系统，其特征在于，包括:图像获取模块，用于采集图像;人脸检测模块，用于从采集的图像中检测出人脸图像;提取模块，用于将人脸图像从采集的图像中提取出来;预处理模块，用于对提取出来的人脸图像进行预处理;归一化模块，用于对预处理后的人脸图像进行归一化;特征提取模块，用于从归一化的人脸图像中提取待注册人员和待识别人员的EULBP特征;计算模块，用于计算待识别人员与已注册人员特征的卡方距离;识别模块，用于确定待识别人员的身份。6.根据权利要求5所述的基于移动终端的人脸识别系统，其特征在于，所述预处理模块的预处理操作包括人脸矫正操作。7.根据权利要求5所述的基于移动终端的人脸识别系统，其特征在于，所述特征提取模块对归一化后的人脸图像进行分块，分别提取每一块图像的均匀LBP特征，再对其中的非均匀模式部分进行直方图统计，组合均匀和非均匀模式部分得到EULBP特征向量。8.根据权利要求5所述的基于移动终端的人脸识别系统，其特征在于，所述识别模块采用卡方距离计算待识别人员与已注册人员EULBP特征之间的距离，选择距离最小的EULBP特征确定待识别人员的身份。
【文档编号】G06K9/00GK105844132SQ201610153680
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】丁园园, 郭峰, 祖兴水, 刘华巍, 吕伟, 李宝清, 袁晓兵
【申请人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所