暗視覺(jué)條件下雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及暗視覺(jué)條件下雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人臉信息有著唯一性，不可復(fù)制性，以及容易獲取的特點(diǎn)，使得其在公共安全領(lǐng)域有著不可替代的作用。傳統(tǒng)的監(jiān)控視頻人臉檢索需要專業(yè)人員仔細(xì)查找每一幀可能的監(jiān)控圖像，準(zhǔn)確性無(wú)法保障，而且需要花費(fèi)大量的時(shí)間。人臉識(shí)別技術(shù)作為計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域，是替代人工檢索的最佳方式。
[0003]現(xiàn)有的人臉識(shí)別方向主要分為兩種:其一，將保存下來(lái)的視頻圖像進(jìn)行人臉識(shí)別，這種方法易于實(shí)現(xiàn)，但是時(shí)間的滯后性往往會(huì)造成重大的損失;其二，對(duì)實(shí)時(shí)采集的監(jiān)控圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)人臉識(shí)別，這種方法保證了信息的及時(shí)性，相比前一種有著巨大的優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)有的實(shí)時(shí)人臉識(shí)別方法識(shí)別率極低。因此，研究一種可行的實(shí)時(shí)人臉識(shí)別系統(tǒng)及方法具有重要的科研以及實(shí)用價(jià)值。
[0004]目前的人臉識(shí)別方法主要分為二維和三維的人臉識(shí)別方法。二維的人臉識(shí)別方法計(jì)算量較小，能夠滿足實(shí)時(shí)性的要求，且對(duì)正臉的人臉識(shí)別已經(jīng)能夠達(dá)到90%以上的識(shí)別率，但容易受角度和視覺(jué)條件(如暗視覺(jué))影響，當(dāng)實(shí)時(shí)視頻中待識(shí)別人臉為側(cè)臉時(shí)，識(shí)別率就會(huì)大大下降。三維的人臉識(shí)別計(jì)算量巨大，無(wú)法滿足實(shí)時(shí)性的要求。因此，如何提取監(jiān)控視頻中待識(shí)別人臉的正臉序列，提高目前二維人臉識(shí)別的魯棒性，并設(shè)計(jì)一種基于此方案的智能安防系統(tǒng)迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有暗視覺(jué)條件下人臉識(shí)別安防設(shè)備識(shí)別率不高以及實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防系統(tǒng)，包括:
[0007]第一攝像頭和第二攝像頭，分別用于采集視頻圖像；
[0008]檢測(cè)標(biāo)記記錄及判斷單元，用于記錄檢測(cè)標(biāo)記，判斷檢測(cè)標(biāo)記是否為“檢測(cè)”，所述檢測(cè)標(biāo)記可以修改；
[0009]人臉檢測(cè)單元，用于檢測(cè)采集的圖像是否有人臉；
[0010]幀數(shù)記錄及判斷單元，用于記錄幀數(shù)，判斷上一幀是否為檢測(cè)幀，判斷檢測(cè)幀數(shù)是否已達(dá)到N幀或者連續(xù)M幀沒(méi)有更新；
[0011]人臉匹配單元:用于將檢測(cè)到的人臉圖像與上一幀保存的人臉信息進(jìn)行人臉匹配;將一個(gè)攝像頭的圖像與另一攝像頭當(dāng)前幀的人臉信息進(jìn)行人臉映射與人臉匹配
[0012]人臉信息記錄單元，用于保存人臉信息，更新人臉信息；
[0013]人臉跟蹤單元，用于根據(jù)上一幀人臉信息進(jìn)行人臉跟蹤；
[0014]人臉識(shí)別單元，用于根據(jù)更新的人臉信息進(jìn)行人臉識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果。
[0015]進(jìn)一步地，包括圖像預(yù)處理單元，用于對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，用于對(duì)圖像進(jìn)行光照補(bǔ)償以及均衡化。
[0016]進(jìn)一步地，所述人臉檢測(cè)單元包括包括非人臉排除模塊，采用離線訓(xùn)練正臉和側(cè)臉的哈爾小波Haar訓(xùn)練器進(jìn)行正側(cè)臉檢測(cè)，并利用膚色驗(yàn)證算法去除誤檢的非人臉，保留正側(cè)臉圖像。
[0017]進(jìn)一步地，所述人臉匹配單元中的人臉映射包括對(duì)側(cè)臉進(jìn)行正臉映射，將側(cè)臉圖像映射到相匹配的正臉圖像。
[0018]進(jìn)一步地，所述將側(cè)臉圖像映射到相匹配的正臉圖像包括:如果一個(gè)攝像頭檢測(cè)到是側(cè)臉圖像，則利用基于平面單應(yīng)性、極線約束的目標(biāo)一致性標(biāo)定方法將該檢測(cè)到的側(cè)臉圖像的坐標(biāo)映射到另一個(gè)攝像頭的實(shí)時(shí)圖像，將側(cè)臉圖像的坐標(biāo)與實(shí)時(shí)圖像的坐標(biāo)進(jìn)行位置與相似度匹配，實(shí)時(shí)圖像的中心坐標(biāo)與檢測(cè)到的側(cè)臉圖像的中心坐標(biāo)的距離在預(yù)設(shè)閾值之內(nèi)并且實(shí)時(shí)圖像的人臉面積與檢測(cè)到的側(cè)臉圖像面積均在預(yù)設(shè)閾值之內(nèi)，并且滿足相似度匹配閾值，則認(rèn)為是同一個(gè)人，則將該實(shí)時(shí)圖像作為與側(cè)臉圖像相匹配的正臉圖像。
[0019]進(jìn)一步地，所述人臉匹配單元中的人臉映射包括將兩個(gè)攝像頭圖像中檢測(cè)以及跟蹤到的同一個(gè)從的正臉圖像進(jìn)行正臉聚合，將兩個(gè)攝像頭中同一個(gè)人的正臉圖像聚合為正臉序列。
[0020]進(jìn)一步地，人臉識(shí)別單元所述根據(jù)更新的人臉信息進(jìn)行人臉識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果包括如果同一個(gè)人的正臉幀數(shù)到達(dá)預(yù)設(shè)閾值或者當(dāng)同一個(gè)人的正臉幀數(shù)比例超過(guò)預(yù)設(shè)比例時(shí)，判定為此可進(jìn)入人員，否則判定為非可進(jìn)入人員。
[0021]本發(fā)明雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防方法，包括:
[0022]501:采集圖像；
[0023]502:判斷檢測(cè)標(biāo)記是否為“檢測(cè)”，如果是，進(jìn)入步驟503，否則進(jìn)入步驟511;
[0024]503:檢測(cè)采集的圖像是否有人臉，如果有，進(jìn)入步驟504，否則，返回步驟501 ；
[0025]504:判斷上一幀是否為檢測(cè)幀，如果是，進(jìn)入步驟505，否則進(jìn)入步驟506;
[0026]505:將檢測(cè)到的人臉圖像與上一幀保存的人臉信息進(jìn)行人臉匹配；
[0027]506:保存人臉信息；
[0028]507:修改檢測(cè)標(biāo)記，將檢測(cè)標(biāo)記由“檢測(cè)”修改為“跟蹤”；
[0029]508:與另一攝像頭當(dāng)前幀的人臉信息進(jìn)行人臉映射與人臉匹配；
[0030]509:更新人臉信息；
[0031]510:判斷檢測(cè)幀數(shù)是否已達(dá)到N幀或者連續(xù)M幀沒(méi)有更新，如果是，修改檢測(cè)標(biāo)記，將檢測(cè)標(biāo)記由“跟蹤”修改為“檢測(cè)”，進(jìn)入步驟512，如果否，返回步驟501;
[0032]511:根據(jù)上一幀人臉信息進(jìn)行人臉跟蹤，進(jìn)入步驟509;
[0033]512:根據(jù)更新的人臉信息進(jìn)行人臉識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果。
[0034]進(jìn)一步地，步驟508所述所述人臉映射包括對(duì)側(cè)臉進(jìn)行正臉映射，將側(cè)臉圖像映射到相匹配的正臉圖像，包括如果一個(gè)攝像頭檢測(cè)到是側(cè)臉圖像，則利用基于平面單應(yīng)性、極線約束的目標(biāo)一致性標(biāo)定方法將該檢測(cè)到的側(cè)臉圖像的坐標(biāo)映射到另一個(gè)攝像頭的實(shí)時(shí)圖像，將側(cè)臉圖像的坐標(biāo)與實(shí)時(shí)圖像的坐標(biāo)進(jìn)行位置與相似度匹配，實(shí)時(shí)圖像的中心坐標(biāo)與檢測(cè)到的側(cè)臉圖像的中心坐標(biāo)的距離在預(yù)設(shè)閾值之內(nèi)并且實(shí)時(shí)圖像的人臉面積與檢測(cè)到的側(cè)臉圖像面積均在預(yù)設(shè)閾值之內(nèi)，并且滿足相似度匹配閾值，則認(rèn)為是同一個(gè)人，則將該實(shí)時(shí)圖像作為與側(cè)臉圖像相匹配的正臉圖像。
[0035]進(jìn)一步地，步驟508所述人臉映射包括將兩個(gè)攝像頭圖像中檢測(cè)以及跟蹤到的同一個(gè)從的正臉圖像進(jìn)行正臉聚合，將兩個(gè)攝像頭中同一個(gè)人的正臉圖像聚合為正臉序列。
[0036]本發(fā)明采用雙攝像頭協(xié)同處理，增加了可用的正臉序列，提高了實(shí)時(shí)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率，滿足了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的安防需求。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防系統(tǒng)另一優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3為雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防方法優(yōu)選實(shí)施例流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]通過(guò)下面對(duì)實(shí)施例的描述，將更加有助于公眾理解本發(fā)明，但不能也不應(yīng)當(dāng)將申請(qǐng)人所給出的具體的實(shí)施例視為對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，任何對(duì)部件或技術(shù)特征的定義進(jìn)行改變和/或?qū)φw結(jié)構(gòu)作形式的而非實(shí)質(zhì)的變換都應(yīng)視為本發(fā)明的技術(shù)方案所限定的保護(hù)范圍。
[0041]圖1所示為雙攝像頭協(xié)同實(shí)時(shí)人臉識(shí)別安防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)包括中央處理單元，以及與中央處理單元相連接的以下模塊:
[0042]第一攝像頭和第二攝像頭，分別用于采集視頻圖像；
[0043]第一攝像頭和第二攝像頭分別采集圖像，后續(xù)分別進(jìn)行處理。
[0044]可選地，可以將采集的圖像直接進(jìn)行后續(xù)處理，但由于圖像受環(huán)境等影響，未經(jīng)處理的圖像進(jìn)行后續(xù)處理使得識(shí)別的準(zhǔn)確性會(huì)受到影響。
[0045]優(yōu)選地，如圖2所示，所述系統(tǒng)還包括圖像預(yù)處理單元，用于對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，用于對(duì)圖像進(jìn)行光照補(bǔ)償以及均衡化;本單元為可選部件，通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行光照補(bǔ)償以及均衡化，可以增加圖像識(shí)別的準(zhǔn)確率。
[0046]檢測(cè)標(biāo)記記錄及判斷單元，用于記錄檢測(cè)標(biāo)記，判斷檢測(cè)標(biāo)記是否為“檢測(cè)”，所述檢測(cè)標(biāo)記可以修改。
[0047]檢測(cè)標(biāo)記的內(nèi)容包括“檢測(cè)”、“跟蹤”，也可能是其他內(nèi)容。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然清楚，可以用不同數(shù)字或符號(hào)等來(lái)表示“檢測(cè)”、“跟蹤”，例如，用I表示“檢測(cè)”，用O表示“跟蹤”，還可以用A表示