基于FPGA的Haar特征多处理架构人脸检测系统及检测方法与流程

文档序号:12126050阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于FPGA的Haar特征多处理架构人脸检测系统,其特征在于,它包括图像存储模块(1)、积分图像生成器(2)、分类器(3)和检测窗口缩放模块(4);

图像存储模块(1)用于提取摄像机采集图像中n×n的范围检测窗口内的haar特征,利用haar特征提取人脸特征,并利用人脸特征计算人脸特征每个像素点坐标;并将计算获得的人脸特征每个像素点坐标发送出去;其中n为正整数;

积分图像生成器(2)用于接收人脸特征每个像素点坐标,根据人脸特征每个像素点坐标利用积分图法,计算人脸特征值;并将计算获得的人脸特征值P发送出去;

分类器(3)接收并存储人脸特征值信息,并利用接收的人脸特征值P与特征阈值A×m进行比较,保留大于特征阈值A×m的人脸特征值P,当人脸特征值P的个数大于B时,令m=m+1,人脸特征值P与特征阈值A×m进行比较,保留大于特征阈值A×m的人脸特征值P;直至人脸特征值P的个数小于B时,停止进行比较,并对比较后获得的人脸特征值P进行输出,完成基于FPGA的Haar特征多处理架构人脸检测;其中,A、m、P、B均为正整数;

检测窗口缩放模块(4)用于判断n×n的范围检测窗口的尺寸是否覆盖摄像机采集图像,若是,完成人脸特征的检测,将特征训练数据器33输出的人脸特征值P进行输出,完成人脸特征的检测,否则令n=n×a,向图像帧缓存器11发送提取摄像机采集图像中n×n的范围检测窗口内的haar特征驱动信号,其中,a为大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的Haar特征多处理架构人脸检测系统,其特征在于,图像存储模块(1)包括图像帧缓存器(11)和地址发生器(12),

图像帧缓存器(11)用于提取摄像机采集图像中n×n的范围检测窗口内的haar特征,利用haar特征提取人脸特征;并将提取的人脸特征信息发送出去;

地址发生器(12)用于接收人脸特征信息,并将接收的人脸特征信息存储为二维阵列,利用像素地址=(y*w+x),计算人脸特征每个像素点的坐标(x,y),其中,w是积分图图像的宽度,并将计算获得的人脸特征每个像素点坐标发送出去。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的Haar特征多处理架构人脸检测系统,其特征在于,分类器(3)包括特征分类器(31)、阶段比较器(32)和特征训练数据器(33);

特征分类器(31)用于接收并存储人脸特征值信息,并利用接收的人脸特征值P与特征阈值A×m进行比较,保留大于特征阈值A×m的人脸特征值P,将大于特征阈值A×m的人脸特征值P发送出去;其中,m=1;

阶段比较器(32)用于接收当m=2时,大于特征阈值A×m的人脸特征值P,并利用接收的人脸特征值P与特征阈值A×m进行比较,保留大于特征阈值A×m的人脸特征值P,将大于特征阈值A×m的人脸特征值P发送出去;其中,m=2;

特征训练数据器(33)用于接收当m=2时,大于特征阈值A×m的人脸特征值P,并利用接收的人脸特征值P与特征阈值A×m进行比较,保留大于特征阈值A×m的人脸特征值P,当人脸特征值P的个数大于B时,令m=m+1,人脸特征值P与特征阈值A×m进行比较,保留大于特征阈值A×m的人脸特征值P;直至人脸特征值P的个数小于B时,停止进行比较,并对比较后获得的人脸特征值P进行输出,获得检测窗口内的人脸特征,其中,m>2;

检测窗口缩放模块(4)用于判断n×n的范围检测窗口的尺寸是否覆盖摄像机采集图像,若是,完成人脸特征的检测,将特征训练数据器(33)输出的人脸特征值P进行输出,完成人脸特征的检测,否则令n=n×a,向图像帧缓存器(11)发送提取摄像机采集图像中n×n的范围检测窗口内的haar特征驱动信号,其中,a为大于1的整数。

4.基于FPGA的Haar特征多处理架构人脸检测方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:

提取摄像机采集图像中n×n的范围检测窗口内的haar特征,利用haar特征提取人脸特征,并利用人脸特征计算人脸特征每个像素点坐标;并将计算获得的人脸特征每个像素点坐标发送出去的步骤;其中n为正整数;

用于接收人脸特征每个像素点坐标,根据人脸特征每个像素点坐标利用积分图法,计算人脸特征值;并将计算获得的人脸特征值P发送出去的步骤;

接收并存储人脸特征值信息,并利用接收的人脸特征值P与特征阈值A×m进行比较,保留大于特征阈值A×m的人脸特征值P的步骤;该步骤中,当人脸特征值P的个数大于B时,令m=m+1,人脸特征值P与特征阈值A×m进行比较,保留大于特征阈值A×m的人脸特征值P;直至人脸特征值P的个数小于B时,停止进行比较,并对比较后获得的人脸特征值P进行输出,完成基于FPGA的Haar特征多处理架构人脸检测的步骤;其中,A、m、P、B均为正数;

用于判断n×n的范围检测窗口的尺寸是否覆盖摄像机采集图像的步骤,该步骤中,判断结果若为是,完成人脸特征的检测,将特征训练数据器(33)输出的人脸特征值P进行输出,完成人脸特征的检测,否则令n=n×a,向图像帧缓存器(11)发送提取摄像机采集图像中n×n的范围检测窗口内的haar特征驱动信号。

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