用于面部辨识的方法和设备技术

本发明专利技术揭示用于面部检测的设备和方法。接收用于识别的观测到的面部的多个图像。至少基于所述多个图像中的两个或更多个选定图像，产生所述观测到的面部的模板。在一些实施例中，所述模板是基于所述多个所接收的图像的特征向量而产生的子空间。至少基于所述观测到的面部的所述模板及己知人员的面部数据来搜索所述己知人员的身份及对应面部数据的数据库。至少基于所述搜索来选择所述己知人员的一或多个身份。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于面部辨识的方法和设备
本专利技术大体上涉及图像处理。更具体来说，本专利技术针对于面部辨识。
技术介绍
技术上的进步已产生使用越来越强大的计算及通信能力的便携式装置。举例来说，当前存在多种便携式计算装置，例如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、平板个人计算机、电子书阅读器及类似者。更具体来说，许多这些装置可包含用于拍摄照片及视频的数字成像传感器，且可在有线或无线网络上传送语音和数据包。因此，此类便携式装置可能够下载视频及图像。在一个实施方案中，蜂窝式电话可存储用户认识的人员的联系人列表。用户还可能够将图片选择性地指派给选定联系人。可通过使用电话上的相机俘获所述图像或通过从例如因特网等网络下载适当的图片来接收图片。另外，面部辨识上的进步已产生能够在一些情形中识别未知的人员的系统。这些系统可需要执行事先培训，包括识别所述人的多个图像。在一些实例中，以离线方式执行所述训练过程以确保所述训练过程的正确性。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置各自具有若干方面，其中没有单一方面单独负责其所期望属性。在不限制如通过所附权利要求书表达的本专利技术的范围的情况下，现在将简要地论述一些特征。在考虑此论述之后，并且尤其在阅读标题为“详细描述”的部分之后，将理解本专利技术的特征如何提供多个优点，包含减少执行观测到的面部的面部辨识所需的已知面部的图像的数目。一个实施例是一种计算机实施的面部辨识的方法。所述方法可包含：接收用于识别的观测到的面部的多个图像；至少基于所述多个图像的两个或更多个选定图像而产生所述观测到的面部的模板；搜索已知人员的身份及对应面部数据的数据库；及至少基于所述搜索而选择所述已知人员的一或多个身份。所述搜索可至少基于所述观测到的面部的所述模板及所述已知人员的所述面部数据。在各种实施例中，所述计算机实施的方法可进一步包含使用图像传感器俘获所述观测到的面部的所述多个图像。所述数据库的每一身份可与基于一个参考图像的数据相关联。产生所述观测到的面部的所述模板可包含至少基于所述多个图像的所述两个或更多个选定图像的特征向量而产生所述观测到的面部的子空间。在一些实施例中，所述特征向量可至少基于所述选定的图像的线性二进制图案直方图。在其它实施例中，所述特征向量可至少基于经滤波的图像块的级联。所述子空间可与所述多个图像的所述两个或更多个选定图像的所述特征向量的均值及方差相关联。搜索所述数据库可包含确定所述观测到的面部的所述模板与所述已知人员的对应面部数据中的一或多者中的每一者之间的误差量度，其中所述误差量度可基于卡方距离。所述一或多个身份的所述选择可基于所述误差量度的阈值。所述计算机实施的方法的一些实施例可进一步包含基于所述观测到的面部的定向而选择所述多个图像中的所述两个或更多个图像。所述多个图像中的所述两个或更多个图像的所述选择可进一步基于所关注的面部特征。对所述多个图像中的所述两个或更多个图像的所述选择可进一步基于所述数据库的所述面部数据的面部定向。所述计算机实施的方法的一些实施例可进一步包含在图形显示器上显示指示所述一或多个选定身份的数据。所述计算机实施的方法的一些实施例可进一步包含：提示用户确认对所述两个或更多个选定身份的所述选择；及响应于所述用户的所述确认而更新所述数据库。又另一个实施例是一种面部辨识设备。所述设备可包含图像接收器模块、模板模块、搜索模块及辨识模块。所述图像接收器模块可包含配置处理器以接收用于识别的观测到的面部的多个图像的指令。所述模板模块可包含配置所述处理器以至少基于所述多个图像的两个或更多个选定图像而产生所述观测到的面部的模板的指令。所述搜索模块可包含配置所述处理器以搜索已知人员的身份及对应面部数据的数据库的指令。再另一个实施例是一种存储指令的非暂时性计算机可读媒体，所述指令在被执行时可致使处理器执行以下方法：接收用于识别的观测到的面部的多个图像；至少基于所述多个图像的两个或更多个选定图像而产生所述观测到的面部的模板；搜索已知人员的身份及对应面部数据的数据库；及至少基于所述搜索而选择所述已知人员的一或多个身份。附图说明图1是根据一个实施例的展示用以从已知人员的一个参考图像识别未知人员的系统的框图。图2是展示用以从多个图像识别未知人员的客户端-服务器系统的示范性实施例的框图。图3是根据一个实施例的面部辨识方法的数据流图。图4是展示根据一个实施例的辨识观测到的面部的方法的流程图。图5展示根据一个实施例的使用面部检测算法处理的图像的说明性实例。图6A是根据一个实施例的特征提取过程的流程图。图6B展示根据一个实施例的应用于像素的LBP操作的说明。图7是面部辨识系统的示范性实施例的流程图。具体实施方式本专利技术的实施例涉及用于从多个图像识别未知人员的系统和方法。在一个实施例中，系统俘获待辨识的人员的多个图像且从将与来自已知人员的数据库的参考图像进行比较的图像产生人员的面部的图案或面部特征。举例来说，可通过计算人员的面部的若干图像的特征向量来计算子空间，且可将此子空间与已知人员的参考特征向量进行比较。在一个实施例中，所述系统可实施在便携式计算装置(例如蜂窝式电话)中。举例来说，用户可使用配备有相机的电话来俘获参加会议的同事的视频，且将来自所述视频的那些多个图像与存储在电话或服务器上的数据库中的同事的单一图像进行比较以识别所述同事的姓名。在一个特定实例中，可将所述系统实施到具有成像传感器及联系人的数据库的手持式便携式装置上。在人员进入房间时，用户可拍摄所述人员的多个图像，且所述系统可产生合成图像，且将所述合成图像与和其联系人一起存储的所有图像进行比较。如果合成图像与联系人数据库中的人员匹配，那么进入房间的人员的姓名、头衔及图像将显示给用户。这将允许用户识别会议内的每一人员而不需要询问每一人员的姓名。所揭示的方法、设备及系统可在训练中仅与每一人员的一个面部图像作用。此可更好地适应旧式面部辨识数据库，所述旧式面部辨识数据库可每一人员仅提供一个参考图像。所揭示的面部辨识方法在辨识过程期间收集未知或观测到的人员的一个以上面部图像。归因于现代数码相机(例如，与例如手机等移动装置集成的数码相机)的帧速率(≥30帧/秒)，多个图像的集合可为可能的。这些多个面部图像可用于建立观测到的或未知人员的面部图像的模板或子空间。随后将数据库中的已知个人的参考面部数据或图像与模板或子空间进行比较。可识别及辨识提供最接近的匹配的参考图像。在具有有限计算资源的应用环境(例如，移动装置的应用环境)中也可有用。面部的模板的实例包含但不限于聚集或组合多个面部图像以形成图像的复合物、模型、图案或代码的结果。在一个实施例中，以缩小的形式存储所述图像以节省系统内的存储空间。多个图像的子空间是模板的实例。通过组合或比较多个图像(例如，通过汇集操作)而形成的图像是模板的另一实例。面部数据的实例包含(例如)图像及模板。在一个实施例中，面部数据在操作期间以模板的形式存储在参考数据库中(例如)以减少存储空间或处理。图1展示根据一个实施例的用以从已知人员的一个参考图像识别未知人员的系统100。系统100包含电子装置102以识别未知人员104。电子装置102包含耦合到处理器112的图像传感器106、输入装置108、输出装置110。处理器112还耦合到存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面部辨识设备，其包括：图像接收器模块，其包含配置处理器以接收用于识别的观测到的面部的多个图像的指令；模板模块，其包含配置所述处理器以至少基于所述多个图像的两个或更多个选定图像而产生所述观测到的面部的模板的指令；搜索模块，其包含配置所述处理器以搜索己知人员的身份及对应面部数据的数据库的指令，所述搜索至少基于所述观测到的面部的所述模板及所述己知人员的所述面部数据；及辨识模块，其包含配置所述处理器以至少基于所述搜索来选择所述己知人员的一或多个身份的指令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.15 US 61/683,574;2013.01.18 US 13/744,9061.一种面部辨识设备，其包括：图像接收器模块，其包含配置处理器以接收观测到的面部的多个图像的指令，所述观测到的面部将在辨识过程期间被辨识；模板模块，其包含配置所述处理器以至少基于所述观测到的面部的所述多个图像的两个或更多个选定图像而产生所述观测到的面部的模板以至少作为所述辨识过程的一部分的指令，其中产生所述观测到的面部的所述模板包括至少基于所述多个图像的所述两个或更多个选定图像的特征向量而产生所述观测到的面部的子空间；搜索模块，其包含配置所述处理器以搜索已知人员的身份及对应面部数据的数据库的指令，所述搜索至少基于所述观测到的面部的所述模板及所述已知人员的所述面部数据；及辨识模块，其包含配置所述处理器以至少基于所述搜索来选择所述已知人员的一或多个身份的指令。2.根据权利要求1所述的面部辨识设备，其进一步包括通信模块，所述通信模块包含配置所述处理器以传递指示所述已知人员的所选择的一或多个身份的数据的指令，其中所述数据库的每一身份与基于一个参考图像的数据相关联。3.根据权利要求1所述的面部辨识设备，其进一步包括图像传感器，其中所述图像接收器模块进一步包括配置所述处理器以从所述图像传感器俘获所述观测到的面部的多个图像的指令。4.一种计算机实施的面部辨识方法，其包括：接收观测到的面部的多个图像，所述观测到的面部将在辨识过程期间被辨识；至少基于所述观测到的面部的所述多个图像的两个或更多个选定图像而产生所述观测到的面部的模板以至少作为所述辨识过程的一部分，其中产生所述观测到的面部的所述模板包括至少基于所述多个图像的所述两个或更多个选定图像的特征向量而产生所述观测到的面部的子空间；搜索已知人员的身份及对应面部数据的数据库，所述搜索至少基于所述观测到的面部的所述模板及所述已知人员的所述面部数据；及至少基于所述搜索来选择所述已知人员的一或多个身份。5.根据权利要求4所述的计算机实施的面部辨识方法，其中所述数据库的每一身份与基于一个参考图像的数据相关联。6.根据权利要求4所述的计算机实施的面部辨识方法，其进一步包括使用图像传感器俘获所述观测到的面部的所述多个图像。7.根据权利要求4所述的计算机实施的面部辨识方法，其中所述特征向量至少基于所述选定图像的线性二进制图案直方图。8.根据权利要求4所述的计算机实施的面部辨识方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐颖勇，毕宁，郭烽，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US