专利名称：人脸图像抓取系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种图像获取系统及方法，尤其涉及一种人脸图像抓取系统及方法。
背景技术：
现实中一些关键场所需要监控并进行图像存储，通常会选择硬盘录像机进行
录像存储，然而硬盘录像机存储存在以下问题
1、 传统硬盘录像机每小时产生约为850MB的视频，通常情况下3个月存储 的视频大约为1793GB。存储下来的视频录像占用硬盘空间大；时常需要硬盘数 据导出、或者增加新的硬盘；
2、 录像的利用率低下，往往需要人工视频回放，再次截取照片进行使用； 在浪费硬盘空间的同时需要大量人工劳动；
3、 市面上各厂商硬盘录像机的视频压缩率各不一样，导致录像质量各不相 同，直接导致截取的关键照片出现模糊、失真现象。
如中国专利CN02115 324. 8揭示了 一种基于IP的可保障实时的多媒体智能监 控方法及系统；所述方法及系统包括将前端监控设备采集到的视频信号、语音对 讲信号，或按钮和传感器等装置检测到的数字信号传送给域控制器；域控制器将 数字信号进行釆样、数字化和压缩处理并封装在IP报文帧中；域控制器在与网 络连接的网络管理中心的控制下将封装在IP报文帧中的数据通过一个IP通道传 送给监控中心。该方案依然存在上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种专门在实时监控抓取被监控人脸部 照片并进行存储的系统，其具有采集存储照片占用硬盘空间小、直接进行利用、 图片未经多次压缩质量较高的特点。
为解决上述净支术问题，本发明采用如下技术方案一种人脸图像抓取系统，其包括 图像获取单元，用以获取图像信息；
图像采集单元，与所述图像获取单元连接，用以实时抓取所述图像获取单元 获取的图像信息，并截取其中的人脸图像；
第一存储单元，用以存储图像采集单元实时采集的人脸图像；
人脸实时比对单元，用以把图像采集单元实时采集的人脸图像两两比对，计 算其相似度；大于设定相似度的两张图像被认为代表相同人脸；
图像实时筛选单元，用以根据人脸实时比对单元计算得到的相似度筛选所述 第一存储单元中的人脸图像，同一个人的人脸图像只保留一个；
第二存储单元，用以存储符合要求的人脸图像；
人脸事后比对单元，用以把图像实时筛选单元筛选后的人脸图像与所述第二 存储单元中存有的设定人脸图像作比对，计算其相似度；选择与所述第二存储单 元中设定的人脸图像的相似度均小于设定相似度的人脸图像，存储至所述第二存 储单元中。
作为本发明的一种优选方案，所述第一存储单元为緩存。
作为本发明的一种优选方案，所述图像采集单元截取人脸图像至緩存中，每 隔设定时间Tl，人脸实时比对单元比对上述人脸图像，计算其相似度；若两张 人脸图像的相似度大于设定相似度，则删除其中一张人脸图像。
作为本发明的一种优选方案，所述图像采集单元截取人脸图像至緩存中，每 截取设定数目的人脸图像，人脸实时比对单元比对上述人脸图像，计算其相似度； 若两张人脸图像的相似度大于设定相似度，则删除其中一张人脸图像。
作为本发明的一种优选方案，所述图像采集单元截取人脸图像至緩存中，每 隔设定时间Tl、或每截取设定数目的人脸图像，人脸实时比对单元比对上述人 脸图像，计算其相似度；若两张人脸图像的相似度大于设定相似度，则删除其中 一张人脸图像；而后，人脸实时比对单元把緩存中剩余的人脸图像与存储单元中 的人脸图像作比对。
作为本发明的一种优选方案，所述人脸比对单元比对第二存储单元中的所有 人脸图像，或者比对其中设定时间段内的人脸图像。作为本发明的一种优选方案，所迷系统还包括数据处理单元，用以处理所述 截取的人脸图像。
作为本发明的一种优选方案，所迷设定相似度为75%，即两张图像的相似度 大于等于75%被认为代表相同人脸。
作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括时间记录单元，用以记录各人 脸图像代表的各个人员出现的时间；当多次检测到相同人员出现时，分别记录该 人出现时间。
一种上述人脸图像抓取系统的人脸图像抓取方法，该方法包括如下步骤 图像获取单元获取图像信息；
图像采集单元实时抓取所述图像获取单元获取的图像信息，并截取其中的人 脸图像；
人脸比对单元把截取的人脸图像与存储单元中存有的设定人脸图像作比对， 计算其相似度；大于设定相似度的两张图像被认为代表相同人脸；
图像筛选单元筛选所述截取的人脸图像，把截取的人脸图像与存储单元存储 的设定人脸图像作比对；选择与存储单元中设定的人脸图像的相似度均小于设定 相似度的、新截取的人脸图像存储至所述存储单元中。
作为本发明的一种优选方案，所述第一存储单元为緩存。
作为本发明的一种优选方案，所述图像采集单元截取人脸图像至緩存中，每 隔设定时间Tl、或每截取设定数目的人脸图像，人脸比对单元比对上述人脸图 像，计算其相似度；若两张人脸图像的相似度大于设定相似度，则删除其中一张 人脸图像；而后，人脸比对单元把緩存中剩余的人脸图像与存储单元中的人脸图 像作比对。
作为本发明的一种优选方案，所述人脸比对单元比对第二存储单元中的所有 人脸图像，或者比对设定时间段内的人脸图像。
本发明的有益效果在于本发明提出的人脸图像抓取系统及方法，通过抓取 照片， 一方面保证了照片的高质量，避免了以往因低^L频压縮格式带来的监控画 面模糊、失真和人工操作时带来的误操作和再次压缩带来质量降低；另一方面直接完成了人像照片的釆集工作，降低了人工回放、筛选和抓取的工作量。
图1为本发明人脸图像抓取系统的组成示意图。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。 实施例一
请参阅图l,本发明揭示了一种人脸图像抓取系统，其包括图像获取单元 11、图像采集单元12、緩存单元13、人脸实时比对单元14、图像实时筛选单元 15、数据处理单元16、第二存储单元17、人脸事后比对单元18。以下分别描述 各单元。
图像获取单元
图像获取单元11用以获取图像信息；可为监控摄像头等装置，其为图像采 集单元12提供图像来源。图像采集单元
图像采集单元12与所述图像获取单元11连接，用以实时抓取所述图像获取 单元ll获取的图像信息，并截取其中的人脸图像。
所述图像采集单元12把截取的人脸图像暂存储于緩存单元13中。 本实施例中，图像采集单元12为一DSP微芯片处理器，可进行实时监控抓 取照片、远程网络传输等功能。人像采集设备直接对摄像头采集实时视频进行定 时截取人脸照片。图像采集单元12每秒内可截取10张左右的人像照片，截取照 片的平均大小约为25KB ( 96*128 )，每秒共产生约250KB的照片。緩存单元
緩存单元13用以存储图像采集单元12实时采集的人脸图像；本实施例中， 所述图像采集单元12截取人脸图像至緩存单元13中，每隔设定时间Tl、或每 截取设定数目的人脸图像。人脸实时比对单元14把图像采集单元12实时采集的人脸图像两两比对，计
算其相似度；大于设定相似度的两张图像被认为代表相同人脸。本实施例中，所
述设定相似度为75%,即两张图像的相似度大于等于75%被认为代表相同人脸。
图像实时筛选单元15根据人脸实时比对单元计算得到的相似度筛选所述緩 存单元13中的人脸图像，同一个人的人脸图像只保留一个。而后，人脸事后比 对单元18把緩存单元13中剩余的人脸图像与第二存储单元17中的人脸图像作 比对。
第二存储单元
第二存储单元17用以存储符合要求的人脸图像，该第二存储单元17存储的 人脸图像作为之后图像采集单元12截取的人脸图像的比较依据。而緩存单元13 作为临时存储器件，可存储设定时间内的人脸图像。人脸事后比对单元
人脸事后比对单元18用以把图像实时筛选单元15筛选后的人脸图像与所述 第二存储单元17中存有的设定人脸图像作比对，计算其相似度；选择与所述第 二存储单元中设定的人脸图像的相似度均小于设定相似度的人脸图像，存储至所 述第二存储单元17中。本实施例中，所述设定相似度为75%，即两张图像的相 似度大于等于75°/。被认为代表相同人脸。
所述人脸事后比对单元18比对第二存储单元17中的所有人脸图像，或者比 对设定区域的人脸图像。数据处理单元
在把截图的人脸图像存储于所述存储单元17之前，人脸图像还可以经过数 据处理单元16处理人脸图像。如，数据处理单元16对人脸图像进行压缩处理； 本实施例中，在不损失照片质量的情况下，将照片统一压缩为5KB大小的标准照 片进行存储。照片存储采用自有的文件处理系统，对照片数据进行索引存储，支 持对照片数据的事后查询。
以上介绍了本发明系统的构成，以下介绍上述人脸图像抓取系统的人脸图像 抓取方法，该方法包括如下步骤步骤A、图像获取单元获取图像信息；
步骤B、图像采集单元实时抓取所述图像获取单元获取的图像信息，并截取 其中的人脸图像；
步骤C、人脸实时比对单元把图像采集单元实时釆集的人脸图像两两比对， 计算其相似度；大于设定相似度的两张图像被认为代表相同人脸；
步骤D、图像实时筛选单元根据人脸实时比对单元计算得到的相似度筛选所 述第一存储单元中的人脸图像，同一个人的人脸图像只保留一个；
步骤E、图像筛选单元筛选所述截取的人脸图像，把截取的人脸图像与存储 单元存储的设定人脸图像作比对；选择与存储单元中设定的人脸图像的相似度均 小于设定相似度的、新截取的人脸图像存储至所述存储单元中。
步骤F、人脸事后比对单元把图像实时筛选单元筛选后的人脸图像与所述第 二存储单元中存有的设定人脸图像作比对，计算其相似度；选择与所述第二存储 单元中设定的人脸图像的相似度均小于设定相似度的人脸图像，存储至所述第二 存储单元中。
经过上述改进，本发明一方面保证了照片的高质量，避免了以往因低视频压 缩格式带来的监控画面模糊、失真和人工操作时带来的误操作和再次压缩带来质 量降低；另一方面直接完成了人像照片的采集工作，降低了人工回放、筛选和抓 取的工作量。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述系统还包括时间记录单 元，用以记录各人脸图像代表的各个人员出现的时间；当多次检测到相同人员出 现时，分别记录该人出现时间。记录方法可通过建立一照片数据库实现，数据存 储量很小。
该方案不但可获取人脸信息，同时可获取该人员出现的时间点。 实施例三本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述系统仅包括图像采集单
元12、緩存单元13、人脸比对单元14、图^^筛选单元15 (也可以包括数据处理 单元16)，而不包括图像获取单元11、存储单元17，该系统与其他系统配合使 用，其他系统包括图像获取单元11、存储单元17。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实 施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技 术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚 的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结 构、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和 精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求
1、一种人脸图像抓取系统，其特征在于，其包括图像获取单元，用以获取图像信息；图像采集单元，与所述图像获取单元连接，用以实时抓取所述图像获取单元获取的图像信息，并截取其中的人脸图像；第一存储单元，用以存储图像采集单元实时采集的人脸图像；人脸实时比对单元，用以把图像采集单元实时采集的人脸图像两两比对，计算其相似度；大于设定相似度的两张图像被认为代表相同人脸；图像实时筛选单元，用以根据人脸实时比对单元计算得到的相似度筛选所述第一存储单元中的人脸图像，同一个人的人脸图像只保留一个；第二存储单元，用以存储符合要求的人脸图像；人脸事后比对单元，用以把图像实时筛选单元筛选后的人脸图像与所述第二存储单元中存有的设定人脸图像作比对，计算其相似度；选择与所述第二存储单元中设定的人脸图像的相似度均小于设定相似度的人脸图像，存储至所述第二存储单元中。
2、 根据权利要求1所述的人脸图像4棘系统，其特征在于所述第一存储单元为緩存。
3、 根据权利要求2所述的人脸图像抓取系统，其特征在于所述图像采集单元截取人脸图像至緩存中，每隔设定时间T1，人脸实时 比对单元比对上述人脸图像，计算其相似度；若两张人脸图像的相似度大于设定相似度，则删除其中一张人脸图像。
4、 根据权利要求2所述的人脸图像抓取系统，其特征在于所述图像采集单元截取人脸图像至緩存中，每截取设定数目的人脸图像， 人脸实时比对单元比对上述人脸图像，计算其相似度；若两张人脸图l象的相似度大于设定相似度，则删除其中一张人脸图像。
5、 根据权利要求2所述的人脸图像抓取系统，其特征在于所述图像采集单元截取人脸图像至緩存中，每隔设定时间T1、或每截取 设定数目的人脸图像，人脸实时比对单元比对上述人脸图像，计算其相似度； 若两张人脸图像的相似度大于设定相似度，则删除其中一张人脸图像； 而后，人脸实时比对单元把緩存中剩余的人脸图像与存储单元中的人脸 图像作比对。
6、 根据权利要求l所述的人脸图像抓取系统，其特征在于所述人脸比对单元比对第二存储单元中的所有人脸图像，或者比对其中 设定时间段内的人脸图像。
7、 根据权利要求1所述的人脸图像抓取系统，其特征在于所述系统还包括数据处理单元，用以处理所述截取的人脸图像。
8、 根据权利要求l所述的人脸图像抓取系统，其特征在于所述设定相似度为75%,即两张图像的相似度大于等于75%被认为代表相 同人脸。
9、 根据权利要求1所述的人脸图像抓取系统，其特征在于所述系统还包括时间记录单元，用以记录各人脸图像代表的各个人员出 现的时间；当多次4全测到相同人员出现时，分别记录该人出现时间。
10、 一种权利要求1至9任意一项所述人脸图像抓取系统的人脸图像抓取方 法，其特征在于，该方法包括如下步骤图像获取单元获取图像信息；图像采集单元实时抓取所述图像获取单元获取的图像信息，并截取其中 的人脸图像；人脸比对单元把截取的人脸图像与存储单元中存有的设定人脸图像作比对，计算其相似度；大于设定相似度的两张图像被认为代表相同人脸；图像筛选单元筛选所述截取的人脸图像，把截取的人脸图像与存储单元 存储的设定人脸图像作比对；选择与存储单元中设定的人脸图像的相似度均 小于设定相似度的、新截取的人脸图像存储至所述存储单元中。
11、 根据权利要求IO所述的人脸图像抓取方法，其特征在于所述第一存储单元为緩存。
12、 根据权利要求11所述的人脸图像抓取系统，其特征在于所述图像采集单元截取人脸图像至緩存中，每隔设定时间T1、或每截取 设定数目的人脸图像，人脸比对单元比对上述人脸图像，计算其相似度； 若两张人脸图像的相似度大于设定相似度，则删除其中一张人脸图像； 而后，人脸比对单元把緩存中剩余的人脸图像与存储单元中的人脸图像 作比对。
13、 根据权利要求10所述的人脸图像抓取方法，其特征在于所述人脸比对单元比对第二存储单元中的所有人脸图像，或者比对设定 时间,殳内的人脸图4象。
全文摘要
本发明揭示一种人脸图像抓取系统及方法，系统包括图像获取单元、图像采集单元、第一存储单元、人脸实时比对单元、图像实时筛选单元、第二存储单元、人脸事后比对单元。图像实时筛选单元根据人脸实时比对单元计算得到的相似度筛选第一存储单元中的人脸图像，同一个人的人脸图像只保留一个。人脸事后比对单元选择与第二存储单元中设定的人脸图像的相似度均小于设定相似度的人脸图像，存储至第二存储单元中。本发明一方面保证了照片的高质量，避免了以往因低视频压缩格式带来的监控画面模糊、失真和人工操作时带来的误操作和再次压缩带来质量降低；另一方面直接完成了人像照片的采集工作，降低了人工回放、筛选和抓取的工作量。
文档编号G06K9/00GK101546377SQ20091005714
公开日2009年9月30日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者毅 唐, 璨 沈, 薛春林 申请人:上海银晨智能识别科技有限公司