专利名称：人脸检测芯片及人脸检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及人脸检测领域，特别涉及一种人脸检测芯片及人脸检测设备。
背景技术：
人脸检测技术近年来在安全访问控制、视觉检测、基于内容的检索和新一代人机界面等领域得到越来越突出的应用。随着嵌入式技术和智能设备的发展，许多人脸检测应用的领域都出现了移动化和户外工作的要求，如照相机、安防摄像头等。根据这些新的需求，人脸检测技术已经在许多基于DSP的嵌入式设备平台上实现。然而，基于DSP的嵌入式平台的处理能力相当有限，不仅无法满足实时性要求，并且对于安防领域高清图像中的人脸检测束手无策。而且，随着图像传感器的发展和人脸检测的应用场景，低分辨率已经无法满足应用场景的需求。因此，需要对现有人脸检测技术进行改进，以便实现对高清图像中的人脸的快速检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测速率高的人脸检测芯片及人脸检测设备。为了达到上述目的及其他目的，本发明提供的人脸检测芯片，包括:视频读取电路単元，包括至少ー个子读取电路单元，每一子读取电路单元分别用于由外接的存储单元读取所存储的部分视频信号；至少ー个人脸检测电路单元，每ー个人脸检测电路单元分别连接一个子读取电路单元，各自用于对相应的子读取电路单元输出的部分视频信号进行人脸检测，以输出包含人脸的区域图像信号；融合电路单元，与每ー个人脸检测电路单元相连接，用于将每一个人脸检测电路单元输出的区域图像信号融合以形成每一路视频信号所包含的人脸图像信号；以及图像输出电路单元，具有视频输出接ロ，与所述融合电路单元相连接，用于将所述融合电路单元输出的人脸图像信号予以封装后由所述视频输出接ロ输出。本发明提供的人脸检测设备，包括:存储单元；以及前述的人脸检测芯片；其中，所述人脸检测芯片的视频读取电路单元连接所述存储単元。综上所述，本发明的人脸检测芯片通过对视频信号的并行检测来提高人脸检测的速度，其可以实时处理800x600分辨率的彩色图像，也能对高清视频信号进行人脸的快速检测，基于所述人脸检测芯片所形成的人脸检测设备，其电路结构简単。
图1为本发明的人脸检测芯片示意图；图2为本发明的人脸检测芯片包含的子读取电路单元所读取的视频信号的尺寸示意图；图3为本发明的人脸检测设备示意图。
具体实施方式
图1为本发明的人脸检测芯片示意图。所述人脸检测芯片I包括:视频读取电路単元11、多个人脸检测电路单元12、融合电路单元13及图像输出电路单元14。所述视频读取电路单元11包括至少ー个子读取电路单元(未予图示)，每一子读取电路单元分别用于由外接的存储单元2读取所存储的部分视频信号。作为ー种优选方式，所述子读取电路单元的数量与所述人脸检测电路单元的数量相同，以便能快速将存储単元2所存储的视频信号分别读入各自所连接的人脸检测电路单元中。具体地，当所述存储単元2所存储的视频信号为诸如720P或1080P等的高清视频信号，如果所述视频读取电路单元11包括4个子读取电路单元，则每一子读取电路单元读取的部分视频信号不小于一巾贞视频信号中的1/4。例如，对于ー巾贞1280*720p的高清视频信号，如图2所示，每一子读取电路单元读取680*380个像素点的像素值，由此可见，图2所示的灰色区域的像素点同时被2个子读取电路单元所读取。其中，所述存储単元2包括任何一种能存储视频信号的电路单元，优选地，所述存储单元2包括DDR2 SDRAM等。需要说明的是，本领域技术人员应该理解所述视频读取电路单元11的电路结构，故在此不再详述。每ー个人脸检测电路单元12分别连接一个子读取电路单元，各自用于对相应的子读取电路单元输出的部分视频信号进行人脸检测，以输出包含人脸的区域图像信号。作为ー种优选方式，每ー个人脸检测电路单元具有多级多个Haar特征分类器，例如，具有25级2913个Haar特征分类器，其检测精度为20 (像素)x20 (像素)，由此检测帧率可达到60fps。此外，优选地，每ー个人脸检测电路单元12还可包括缩放子电路单元(未予图示)。所述缩放子电路单元用于按照预定比例将所述人脸图像信号进行缩放后输出，例如，按照1: 1.2的比例将所检测出的包含人脸的区域图像信号放大等。需要说明的是，本领域技术人员应该理解所述缩放子电路单元的电路结构，故在此不再详述。所述融合电路单元13与每ー个人脸检测电路单元12相连接，用于将每一个人脸检测电路单元12输出的区域图像信号融合，以形成每一路视频信号所包含的人脸图像信号。例如，每ー个人脸检测电路单元12将包含人脸的区域图像所包含的像素点的像素值、该区域图像中起始像素点的位置信息、最后ー个像素点的位置信息、该区域图像的尺寸信息输出至所述融合电路单元13，则所述融合电路单元13基于每ー个人脸检测电路单元12输出的区域图像信息来将各区域图像信息进行组合，以获得包含完整人脸的人脸图
像信号。需要说明的是，本领域技术人员应该理解所述融合电路单元13的电路结构，故在此不再详述。所述图像输出电路单元14具有视频输出接ロ，与所述融合电路单元13相连接，用于将所述融合电路单元13输出的人脸图像信号予以处理后由所述视频输出接ロ 14输出。其中，所述视频输出接ロ包括但不限于网络接ロ或标准视频输出接ロ等。例如，所述图像输出电路单元14将所述人脸图像信号处理后由标准视频输出接ロ输出至外部的显示器以便显示所检测出的人脸图像；又例如，所述图像输出电路单元14将所述人脸图像信号处理后由网络接ロ输出至网络设备以便存储所检测出的人脸图像。需要说明的是，本领域技术人员应该理解所述图像输出电路单元14的电路结构，故在此不再详述。作为ー种优选方式，所述人脸检测芯片I还包括视频读入电路单元(未予图示)。所述视频读入电路单元用于将输入的至少一路视频信号读入所述存储単元2，随后，再由所述视频读取电路单元11将所述存储单元2所存储的视频信号读入各人脸检测电路单元12进行人脸检測。需要说明的是，本领域技术人员应该理解所述视频读入电路单元的电路结构，故在此不再详述。作为另ー种优选方式，所述人脸检测芯片I还包括控制电路单元(未予图示)。所述控制电路单元分别与所述视频读入电路单元及视频读出电路单元11相连接，用于控制所述视频读入电路单元及视频读出电路单元11的运行。例如，所述控制电路单元根据用户的预定设置来配置视频读入电路单元及视频读出电路单元11的相关參数、控制将视频信号读入或读出存储单元2的时序等。需要说明的是，本领域技术人员应该理解所述控制电路单元，故在此不再详述。作为ー种优选实施方式，上述视频读入电路单元、视频读取电路单元11、控制电路単元、多个人脸检测电路单元12、融合电路单元13及图像输出电路单元14可由现场可基于编程门阵列(FPGA)来实现，由此来形成人脸检测芯片I。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，上述所述仅仅只是列示，而非对本发明的限制，事实上，上述视频读入电路单元、视频读取电路单元11、控制电路单元、多个人脸检测电路単元12、融合电路单元13及图像输出电路单元14也可分别由其它处于同一芯片上的电路单元来实现。图3示出了本发明的人脸检测设备示意图。所述人脸检测设备包括存储单元2、人脸检测芯片I。其中，所述人脸检测芯片I的视频读取电路单元11连接所述存储単元2。当所述人脸检测芯片I还包括视频读入电路单元时，所述视频读入电路单元也连接所述存储単元2。所述人脸检测芯片I及存储单元2已在图1所示的实施例中予以详述，并以引用的方式包含于此，不再重述。优选地，所述人脸检测设备还包括显示设备(未予图示)。所述显示设备连接所述人脸检测芯片I的标准视频输出接ロ，以便显示所述标准视频输出接ロ输出的人脸图像。综上所述，本发明的人脸检测芯片采用多个人脸检测电路单元来并行检测，由此可大大提高检测速率，例如，采用四个人脸检测单元，每个检测单元具有25级2913个Haar特征分类器，其检测帧率可达到60fps ;基于人脸检测芯片所形成的人脸检测设备的电路简单，数据利用率高，硬件消耗少，并支持多路高清视频输入情况下的实时检測。上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求
1.一种人脸检测芯片，其特征在于，包括: 视频读取电路单元，包括至少ー个子读取电路单元，每一子读取电路单元分别用于由外接的存储单元读取所存储的部分视频信号； 至少ー个人脸检测电路单元，每ー个人脸检测电路单元分别连接一个子读取电路单元，各自用于对相应的子读取电路单元输出的部分视频信号进行人脸检测，以输出包含人脸的区域图像信号； 融合电路单元，与每ー个人脸检测电路单元相连接，用于将每ー个人脸检测电路单元输出的区域图像信号融合以形成每一路视频信号所包含的人脸图像信号； 图像输出电路单元，具有视频输出接ロ，与所述融合电路单元相连接，用于将所述融合电路单元输出的人脸图像信号予以处理后由所述视频输出接ロ输出。
2.按权利要求1所述的人脸检测芯片，其特征在于还包括:视频读入电路单元，用于将输入的至少一路视频信号读入所述存储単元。
3.按权利要求2所述的人脸检测芯片，其特征在于还包括:控制电路单元，分别与所述视频读入电路单元及视频读出电路单元相连接，用于控制所述视频读入电路单元及视频读出电路单元的运行。
4.按权利要求1所述的人脸检测芯片，其特征在于:每ー个人脸检测电路单元还包括用于按照预定比例将所述人脸图像信号进行缩放后输出的缩放子电路单元。
5.按权利要求1或4所述的人脸检测芯片，其特征在于:每ー个人脸检测电路单元具有多级多个Haar特征分类器。
6.按权利要求1所述的人脸检测芯片，其特征在于:所述视频输出接ロ包括网络接ロ或标准视频输出接ロ。
7.一种人脸检测设备，其特征在于，包括: 存储单兀； 权利要求1至6任一项所述的人脸检测芯片，其中，所述人脸检测芯片的视频读取电路单元连接所述存储单元。
8.按权利要求7所述的人脸检测设备，其特征在于，还包括:与所述人脸检测芯片连接的显示设备。
全文摘要
本发明提供一种人脸检测芯片及人脸检测设备。其中，人脸检测芯片包括包括至少一个子读取电路单元的视频读取电路单元，每一子读取电路单元分别用于由外接的存储单元读取部分视频信号；分别用于对所连接的子读取电路单元输出的部分视频信号进行人脸检测以输出包含人脸的区域图像信号的至少一个人脸检测电路单元；用于将每一个人脸检测电路单元输出的区域图像信号融合以形成每一路视频信号所包含的人脸图像信号的融合电路单元；以及用于将融合电路单元输出的人脸图像信号予以处理后由视频输出接口输出的图像输出电路单元；所述人脸检测芯片与存储单元相连接来形成人脸检测设备；本发明可快速完成对人脸的检测。
文档编号G06K9/00GK103093176SQ20111033044
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者王庭晖, 赵峰, 何宇童, 贺聪, 姚琪, 王佶梁 申请人:上海德致伦电子科技有限公司