人脸识别方法技术

本发明专利技术公开了一种人脸识别方法，包括：获取待识别图像；根据边缘检测算法，获取第一人脸区域，根据基准RGB值范围，获取第二人脸区域，将第一人脸区域与第二人脸区域重合的区域作为第三人脸区域；从第三人脸区域中获取特征区域，以特征区域的中心确定一矩形区域，将矩形区域依次绕中心旋转0～180°，每个旋转操作后，均将矩形区域分成多个小区域，分别提取每个小区域的纹理特征；将与每个旋转操作对应的纹理特征集合与数据库进行比对，计算每个旋转操作对应的相似度，若每个旋转操作对应的相似度均高于设定阈值，则将数据库内对应的人脸作为识别到的人脸。本发明专利技术能够避免遮挡物影响识别，并且增加了特征信息量，提高了识别准确率。

【技术实现步骤摘要】
人脸识别方法
本专利技术涉及图像处理
更具体地说，本专利技术涉及一种人脸识别方法。
技术介绍
人脸识别在视频监控、身份识别领域中已经得到了广泛的应用。但是人头部的倾斜度、遮挡物、拍摄角度、光线均会对识别准确率造成影响。并且，在一些场合，备案人提供的人脸图像较少，很多时候只有一张，能够获取的特征信息有限，对识别准确率也造成一定的影响。因此，亟需设计一种能够解决上述问题的人脸识别方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种人脸识别方法，其利用边缘算法和基准RGB值范围分别获得第一人脸区域和第二人脸区域，并以两者的重合区域作为特征提取的区域，避免了遮挡物影响特征提取，并且利用旋转和缩放操作增加了特征信息量，提高了识别准确率。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了人脸识别方法，包括：步骤一、获取待识别图像；步骤二、根据边缘检测算法，从待识别图像中获取第一人脸区域，从待识别图像中选取颜色在基准RGB值范围内的区域，作为第二人脸区域，将第一人脸区域与第二人脸区域重合的区域作为第三人脸区域；步骤三、从第三人脸区域中获取特征区域，以特征区域的中心确定一矩形区域，将矩形区域依次绕中心旋转0～180°，每个旋转操作后，均将矩形区域分成多个小区域，分别提取每个小区域的纹理特征，获得与每个旋转操作对应的纹理特征集合；步骤四、将与每个旋转操作对应的纹理特征集合与数据库进行比对，计算每个旋转操作对应的相似度，若每个旋转操作对应的相似度均高于设定阈值，则将数据库内对应的人脸作为识别到的人脸；步骤五、若其中一个或多个旋转操作对应的相似度低于设定阈值，则将第三人脸区域缩放0.1～10倍，然后以缩放后的第三人脸区域为对象重复步骤三和步骤四的操作。优选的是，所述的人脸识别方法，基准RGB值范围包括面部皮肤的RGB值范围、嘴唇的RGB值范围以及眼睛的RGB值范围。优选的是，所述的人脸识别方法，特征区域为眼睛或嘴巴。优选的是，所述的人脸识别方法，将矩形区域均匀分成多个形状相同，且均为矩形的小区域。优选的是，所述的人脸识别方法，将对应的小区域内的纹理特征分别比对，每个旋转操作对应的相似度为纹理特征相同的小区域与小区域总数量的比值。优选的是，所述的人脸识别方法，数据库内存储有备案人的人脸图像以及与备案人的人脸图像的旋转操作对应的纹理特征集合，数据库中的纹理特征集合的获取方式与步骤三相同。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术利用边缘算法和基准RGB值范围分别获得第一人脸区域和第二人脸区域，并从两者的重合区域搜索得到特征区域，将特征区域及其周边区域放入到矩形区域内，将矩形区域分割为多个小区域，提取小区域的纹理特征，作为纹理特征集合与数据库比对，充分利用了局部特征，提高了识别准确率，并且降低遮挡物对识别效果的影响。本专利技术对矩形区域进行多次旋转以及对重合区域进行缩放操作，分别获得纹理特征集合，增强了对局部特征的使用，进一步提高的识别准确率。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。本专利技术提供了人脸识别方法，包括：步骤一、获取待识别图像；步骤二、根据边缘检测算法，从待识别图像中获取第一人脸区域，从待识别图像中选取颜色在基准RGB值范围内的区域，作为第二人脸区域，将第一人脸区域与第二人脸区域重合的区域作为第三人脸区域；步骤三、从第三人脸区域中获取特征区域，以特征区域的中心确定一矩形区域，将矩形区域依次绕中心旋转0～180°，每个旋转操作后，均将矩形区域分成多个小区域，分别提取每个小区域的纹理特征，获得与每个旋转操作对应的纹理特征集合；步骤四、将与每个旋转操作对应的纹理特征集合与数据库进行比对，计算每个旋转操作对应的相似度，若每个旋转操作对应的相似度均高于设定阈值，则将数据库内对应的人脸作为识别到的人脸；步骤五、若其中一个或多个旋转操作对应的相似度低于设定阈值，则将第三人脸区域缩放0.1～10倍，然后以缩放后的第三人脸区域为对象重复步骤三和步骤四的操作。在上述技术方案中，预先建立数据库，数据库中包含备案人的身份信息、人脸图像以及根据人脸图像获得的人脸特征信息，人脸特征信息的获取方法具体为：获取人脸图像中的人脸区域，从人脸区域中获取特征区域，将特征区域及其周边区域放入到矩形区域内，进行旋转操作，每个旋转操作后，将矩形区域分割为多个小区域，提取小区域的纹理特征，获得与每个旋转操作对应的纹理特征集合，并且将人脸区域缩放0.1～10倍，并进行旋转操作、分割和提取，获得与每个缩放-旋转操作对应的纹理特征集合。也即，数据库中包含了人脸特征区域及周边区域多个角度的局部纹理信息以及缩放后的局部纹理信息，因而能够充分反映备案人人脸特征，提高了识别准确率。在识别过程中，首先采集待识别图像，利用边缘算法获取第一人脸区域，然后利用基准RGB值范围获取第二人脸图像，即将位于基准RGB值范围内的像素点归入第二人脸区域，第一人脸由于只给根据边缘算法获得，可能无法判断是否有遮蔽物(如帽子、口罩等)遮蔽脸部，而利用颜色也有可能将背景中的物体判断为人脸，而采用两者的重合的区域作为第三人脸区域用于处理，能够一定程度避免遮蔽物或环境对识别造成干扰。对第三人脸区域采取与数据库中获取人脸特征信息的方法相同，见步骤三和步骤四，特征区域为眼睛、鼻子、嘴巴等，采用现有技术容易获得，旋转角度优选为0°、60°、120°和180°，缩放倍数优选为0.5倍和2倍。然后将获得的人脸特征信息与数据库进行比对，即将每个小区域的纹理特征进行一一比对，判断每个旋转操作对应的纹理特征集合的相似度，如若均高于设定阈值，则判断待识别的人员为备案人。如若有一个或多个小于设定阈值，则将第三人脸区域缩放第一个倍数，继而进行旋转、分割和提取操作，并与数据库中的相应数据进行比对，如若相似度仍未全部高于设定阈值，则将第三人脸区域缩放第二个倍数，也进行旋转、分割、提取和比对，如果相似度均高于设定阈值，则判断待识别的人员为备案人，如若相似度仍未全部高于设定阈值，重复缩放、旋转、分隔、提取和比对，直至相似度均高于设定阈值，如果所有缩放倍数下，相似度不能满足要求，则判断待识别的人员不为备案人。可以看出，本专利技术采用边缘算法和颜色两种方法来获取人脸区域，避免了遮挡物对识别过程的干扰，并且使用多次缩放以及多个角度的纹理信息，避免了漏识，提高了识别准确率。在另一种技术方案中，所述的人脸识别方法，基准RGB值范围包括面部皮肤的RGB值范围、嘴唇的RGB值范围以及眼睛的RGB值范围。这里，提供了优选的基准RGB值范围的，基准RGB值范围可以采集所有备案人的面部皮肤、嘴唇和眼睛的颜色获得，比如可以取平均值。在另一种技术方案中，所述的人脸识别方法，特征区域为眼睛或嘴巴。这里，提供了优选特征区域，眼睛和嘴巴有较多的纹理特征，每个人的嘴唇纹理也是唯一的，眼睛和嘴巴比较适合本专利技术的识别方法。在另一种技术方案中，所述的人脸识别方法，将矩形区域均匀分成多个形状相同，且均为矩形的小区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.人脸识别方法，其特征在于，包括：步骤一、获取待识别图像；步骤二、根据边缘检测算法，从待识别图像中获取第一人脸区域，从待识别图像中选取颜色在基准RGB值范围内的区域，作为第二人脸区域，将第一人脸区域与第二人脸区域重合的区域作为第三人脸区域；步骤三、从第三人脸区域中获取特征区域，以特征区域的中心确定一矩形区域，将矩形区域依次绕中心旋转0～180°，每个旋转操作后，均将矩形区域分成多个小区域，分别提取每个小区域的纹理特征，获得与每个旋转操作对应的纹理特征集合；步骤四、将与每个旋转操作对应的纹理特征集合与数据库进行比对，计算每个旋转操作对应的相似度，若每个旋转操作对应的相似度均高于设定阈值，则将数据库内对应的人脸作为识别到的人脸；步骤五、若其中一个或多个旋转操作对应的相似度低于设定阈值，则将第三人脸区域缩放0.1～10倍，然后以缩放后的第三人脸区域为对象重复步骤三和步骤四的操作。

【技术特征摘要】
1.人脸识别方法，其特征在于，包括：步骤一、获取待识别图像；步骤二、根据边缘检测算法，从待识别图像中获取第一人脸区域，从待识别图像中选取颜色在基准RGB值范围内的区域，作为第二人脸区域，将第一人脸区域与第二人脸区域重合的区域作为第三人脸区域；步骤三、从第三人脸区域中获取特征区域，以特征区域的中心确定一矩形区域，将矩形区域依次绕中心旋转0～180°，每个旋转操作后，均将矩形区域分成多个小区域，分别提取每个小区域的纹理特征，获得与每个旋转操作对应的纹理特征集合；步骤四、将与每个旋转操作对应的纹理特征集合与数据库进行比对，计算每个旋转操作对应的相似度，若每个旋转操作对应的相似度均高于设定阈值，则将数据库内对应的人脸作为识别到的人脸；步骤五、若其中一个或多个旋转操作对应的相似度低于设定阈值，则将第三人脸区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：金益，
申请(专利权)人：苏州市职业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32