用于考勤的面部检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于考勤的面部检测方法和装置，包括分别取得可见光和红外光范围内两个波段的成像，对成像进行面部区域提取和采样，并通过面部亮度的基准比值和个别比值的对比来判定考勤状态。本发明专利技术的实施例有助于更准确地判定是否是真实的人脸。

Face detection method and device for attendance

The invention discloses a face detection method and a device for attendance, including obtaining images of two bands in the visible and infrared light range, extracting and sampling the image of the face region, and judging the attendance status by comparing the reference ratio of the facial brightness and the individual ratio. The embodiment of the invention can help to determine whether the real face is more accurately.

【技术实现步骤摘要】
用于考勤的面部检测方法和装置
本专利技术关于人脸识别的领域，更具体地关于用于考勤的面部检测方法和装置。
技术介绍
通过人脸识别方法进行考勤是近期出现的新考勤方法，有别于传统的密码考勤、指纹考勤、GPS定位考勤等可以提供更为准确的是否出勤的判断。人脸识别考勤通过图像识别技术判断在工位上出现的人脸是否为预先登记在册的员工的脸，从而可以在不占用员工个人时间用于各自分别签到打卡的情况下，从办公室中安装的摄像机所捕捉的图像准确且快速地判断全体员工中是否有员工出现了迟到早退等情况。但由于人脸识别方法多是基于摄像机所捕捉的图像的视觉特征与人脸特征模板进行比较来完成识别，即使员工特地使用打印出的照片或者平板电脑上显示的照片来进行考勤，仍然会被判断为考勤通过，这就造成了考勤状态判断的一大漏洞。该漏洞为人脸识别方法的固有缺陷，需要一种新机制来在不占用员工额外时间的前提下正确识别工位上是考勤人员还是打印出的照片。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服现有技术中的上述问题，并提供一种能将真正的人脸与照片、面具等区分开的更准确的考勤系统。本专利技术公开了一种用于考勤的面部检测方法，其包括对固定区域分别在645纳米至655纳米的第一波长范围和1060纳米至1070纳米的第二波长范围进行成像以得到第一图像和第二图像，对于第一图像和第二图像进行面部区域提取以得到第一面部区域分布图和第二面部区域分布图，分别提取第一面部区域分布图和第二面部区域分布图中每个面部的相同位置的多个采样点的亮度以计算每个面部的多个采样点亮度的第一平均亮度和第二平均亮度，计算所有面部的第一平均亮度之和与第二平均亮度之和的基准比值，计算每个面部的第一平均亮度与第二平均亮度的个别比值，以及通过将每个面部的个别比值与基准比值对比来确认面部所对应的人员的考勤状态。在一些实施例中，还构建包括每个面部的个别比值与基准比值的差值图像，计算差值图像中每个面部差值的平均值和标准差，并将差值与平均值差别的绝对值为标准差两倍以上的面部所对应的人员的考勤状态判断为未出勤。在一些实施例中，如果面部的个别比值为基准比值的两倍以上，则将该面部所对应的人员的考勤状态判断为未出勤。在一些实施例中，每个面部的多个采样点包括三个成等边三角形的采样点。在一些实施例中，每个面部的多个采样点包括四个成正方形的采样点。本专利技术还公开了一种用于考勤的面部检测装置，其特征在于包括使645纳米至655纳米的第一波长范围通过的第一滤波器，使1060纳米至1070纳米的第二波长范围通过的第二滤波器，成像器件以及处理器，其中处理器配置成分别在使用第一滤波器和第二滤波器进行滤波后用成像器件对一固定区域成像以得到第一图像和第二图像，对于第一图像和第二图像进行面部区域提取以得到第一面部区域分布图和第二面部区域分布图，分别提取第一面部区域分布图和第二面部区域分布图中每个面部的相同位置的多个采样点的亮度以计算每个面部的多个采样点亮度的第一平均亮度和第二平均亮度，计算所有面部的第一平均亮度之和与第二平均亮度之和的基准比值，计算每个面部的第一平均亮度与第二平均亮度的个别比值，以及通过将每个面部的个别比值与基准比值对比来确认面部所对应的人员的考勤状态。在一些实施例中，处理器还用于构建包括每个面部的个别比值与基准比值的差值图像，计算差值图像中每个面部差值的平均值和标准差，并将差值与平均值差别的绝对值为标准差两倍以上的面部所对应的人员的考勤状态判断为未出勤。在一些实施例中，处理器还用于在面部的个别比值为基准比值的两倍以上时，将该面部所对应的人员的考勤状态判断为未出勤。在一些实施例中，每个面部的多个采样点包括三个成等边三角形的采样点。在一些实施例中，每个面部的多个采样点包括四个成正方形的采样点。本专利技术实施例的一些优势在于可以对办公室中多名员工进行同时考勤，并利用人体皮肤在所选可见光和红外光波段中反射率的差别与非人体皮肤的其他材料在所选可见光和红外光波段中反射率的差别之间的不同来准确判断员工本人是否出现在考勤区域，杜绝使用照片、显示器显示图像、面具等进行假考勤的情况。利用本专利技术实施例还可以在无需员工自行进行考勤步骤的情况下自动进行考勤工作。附图说明本文提供了附图以便结合说明书对实施例进行图示说明，但给出附图并不是为了做出限制。图1是根据本专利技术一些实施例的面部区域分布图的示意图。图2是根据本专利技术一些实施例的用于考勤的面部检测装置的示意图。图3是根据本专利技术一些实施例的用于考勤的面部检测方法的流程图。具体实施方式本领域技术人员将理解尽管术语第一、第二等可在本文中用于描述各种元素，但这些元素不应由这些术语限制。这些术语仅用于将各种元素彼此区分开。图1是根据本专利技术一些实施例的面部区域分布图的示意图。如图1所示，在现有的人脸识别考勤装置开始工作之前，需要先对办公室的工位区域进行划分来确定考勤区域。当员工被判定存在于考勤区域中时确定其考勤状态为通过。因办公室内相机对考勤区域进行拍摄的范围和角度一般固定不动，所以可以仅对考勤区域进行一次设置。相机所拍摄的照片将根据当前广泛使用的人脸检测方法，例如Adaboost算法等提取面部区域以用于后续的识别过程。人脸检测过程中将根据人脸的直方图特征、模板特征、色彩范围特征等使用分类器将图像101中包含的人脸的范围和轮廓定义出来。图像101中例如划分为4个工位，本领域技术人员将理解这只是出于示例的目的，实际应用中考勤系统可以分析远多于4个工位的考勤情况。图像101中所提取的面部区域相应地为4个以虚线示出的面部区域110。可以根据所检测的面部区域110产生面部区域分布图102，在图102中除了保留面部区域110内所包含的范围之外，其他部分的图像信息可以被去除，例如改为透明色等其他的均一颜色以便于保存时减少所需空间并减少对处理时间的要求。在本专利技术实施例中，面部区域分布图102将代替图像101进行考勤状态的分析。面部区域110中所包含的面部将被提取诸如眼睛、鼻子、嘴巴、下部等特征点之间的相对位置关系、旋转角度等各种几何特征，并根据常规算法与预先存储的包括员工面部几何特征的面部模板进行比对，在相似程度超过一定阈值时，将判断面部区域110中所包括的面部对应于预先存储的员工本人。但因为该比对仅基于图像特征，例如打印的照片或者平板电脑显示的照片仍然可以被识别为出勤。图2是根据本专利技术一些实施例的用于考勤的面部检测装置的示意图。图中所示的面部检测装置包括滤波器201、滤波器202、成像器件203以及处理器204。滤波器201和202分别用于对入射光210进行滤波以滤过各自光谱范围内的光线，且优选均为带通滤波器。滤波器201和202可以是光纤滤波器、介质膜滤波器、FP滤波器、MZ滤波器或以上组合以便分别提供用于考勤的两个不同光谱范围内的光线。滤波器201对入射光210滤波后将得到波长较短的波段211，而滤波器202对入射光210滤波后将得到波长较长的波段212。优选地，滤波器201应使得645纳米至655纳米的第一波长范围通过并在成像器件203上成像，而滤波器202应使得1060纳米至1070纳米的第二波长范围通过并在成像器件203上成像。成像器件203可以是CCD，CMOS等各类公知的感光并进行记录的装置，并且可以配备有相应的成像镜头等外设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于考勤的面部检测方法，其特征在于包括：对一固定区域分别在645纳米至655纳米的第一波长范围和1060纳米至1070纳米的第二波长范围进行成像以得到第一图像和第二图像；对于所述第一图像和第二图像进行面部区域提取以得到第一面部区域分布图和第二面部区域分布图；分别提取所述第一面部区域分布图和第二面部区域分布图中每个面部的相同位置的多个采样点的亮度以计算每个面部的多个采样点亮度的第一平均亮度和第二平均亮度；计算所有面部的第一平均亮度之和与第二平均亮度之和的基准比值；计算每个面部的第一平均亮度与第二平均亮度的个别比值；以及通过将每个面部的所述个别比值与所述基准比值对比来确认面部所对应的人员的考勤状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于考勤的面部检测方法，其特征在于包括：对一固定区域分别在645纳米至655纳米的第一波长范围和1060纳米至1070纳米的第二波长范围进行成像以得到第一图像和第二图像；对于所述第一图像和第二图像进行面部区域提取以得到第一面部区域分布图和第二面部区域分布图；分别提取所述第一面部区域分布图和第二面部区域分布图中每个面部的相同位置的多个采样点的亮度以计算每个面部的多个采样点亮度的第一平均亮度和第二平均亮度；计算所有面部的第一平均亮度之和与第二平均亮度之和的基准比值；计算每个面部的第一平均亮度与第二平均亮度的个别比值；以及通过将每个面部的所述个别比值与所述基准比值对比来确认面部所对应的人员的考勤状态。2.权利要求1所述的方法，其特征在于还包括构建包括每个面部的个别比值与基准比值的差值图像，计算所述差值图像中每个面部差值的平均值和标准差，并将差值与所述平均值差别的绝对值为所述标准差两倍以上的面部所对应的人员的考勤状态判断为未出勤。3.权利要求1所述的方法，其特征在于如果面部的个别比值为所述基准比值的两倍以上，则将该面部所对应的人员的考勤状态判断为未出勤。4.权利要求1所述的方法，其特征在于其中每个面部的所述多个采样点包括三个成等边三角形的采样点。5.权利要求1所述的方法，其特征在于其中每个面部的所述多个采样点包括四个成正方形的采样点。6.一种用于考勤的面部检测装置，其特征在于包括使645纳米至655纳米的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建军，
申请(专利权)人：安徽质在智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34