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基于脸部智能扫描的识别鉴定方法

阅读：293发布：2024-02-22

专利汇可以提供基于脸部智能扫描的识别鉴定方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法，包括正面图像采集单元、侧面图像采集单元、定位单元与身高采集单元、中转模块、暂存模块、数据库、移动终端、控制器、显示模块、警报模块，所述正面图像采集单元与侧面图像采集单元连接中转模块，中转模块连接有暂存模块与控制器，控制器与暂存模块、数据库、显示模块、警报模块与执行模块连接，数据库连接有移动终端。本发明通过每隔一个周期T更新数据库中的替换存储图像信息PO，及时更新数据库中用户的面部信息，降低年龄、发型与用户体重变化对识别结果的影响，同时通过定位单元控制采集面部图像信号的摄像机的高度与用户身高接近，降低拍摄角度对识别结果的影响。，下面是基于脸部智能扫描的识别鉴定方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法，其特征在于，包括正面图像采集单元、侧面图像采集单元、定位单元与身高采集单元、中转模块、暂存模块、数据库、移动终端、控制器、显示模块、警报模块，所述正面图像采集单元与侧面图像采集单元均连接中转模块与定位单元，定位单元连接身高采集单元，中转模块连接暂存模块与控制器，控制器与暂存模块、数据库、显示模块、警报模块与执行模块连接，数据库连接有移动终端；
其中，所述正面图像采集单元为一列设置在用户正面的竖直排列的摄像头，定义最底部的摄像头为A1，最高处的摄像头为An，n为不小于2的自然数，相邻两个摄像头之间的距离为t，摄像头A1的高度为H，正面图像采集单元用于采集用户的脸部正面图像信息；
所述侧面图像采集单元为一列设置在用户侧边的竖直排列的摄像头，定义最底部的摄像头为B1，最高处的摄像头为Bn，n为不小于2的自然数，相邻两个摄像头之间的距离为t，摄像头B1的高度为H，侧面图像采集单元用于采集用户的脸部正面图像信息；
所述身高采集单元通过采集用户图像并对图像进行分析以得到用户的身高值E，并将得到的身高值E传输至定位单元；
所述定位单元接收身高采集单元输入的身高值E，并根据身高值来控制正面图像采集单元与侧面图像采集单元中对应高度的摄像机工作并采集图像信息，使采集图像信息的摄像机与用户脸部的高度一致；
所述定位单元的具体定位步骤为：
S1、接收到身高采集单元输入的身高值E，将E与H以及H+nt进行比较，当E＜H时，定位单元控制摄像头A1与摄像头B1开启采集图像信息，当E＞H+nt时，定位单元控制摄像头An与摄像头Bn开启采集图像信息，当H＜E＜H+nt时，进入下一步骤；
S2、定义D＝∣H+kt-E∣，1≤k≤n,k为自然数，计算当D最小时，k的取值；
S3、定位单元控制正面图像采集单元与侧面图像采集单元上对应的摄像头Ak与摄像头Bk开启采集图像信息；
所述中转模块用于接收正面图像采集单元所采集的脸部正面图像信息与侧面图像采集单元所采集的脸部侧面图像信息，将一名用户的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息打包作为实时图像信息P，将实时图像信息P分别发送至暂存模块与控制器；
所述数据库用于存储用户的面部图像信息，定义数据库中的用户面部图像信息为存储图像信息PO；
所述移动终端用于采集用户的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息，并将所采集的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息打包作为存储图像信息PO发送至数据库；
所述控制器用将接收到的实时图像信息P与数据库中的存储图像信息PO进行比对并得出相似度数值S，设定一基准值F，当相似度数值S≥F时，则确认被检测用户与数据库中检索出的信息对应用户为同一人，当相似度数值S＜F时，则认为被检测用户与数据库中检索出的信息对应用户不是同一人；
所述控制器连接有执行模块，执行模块用于执行鉴定通过之后的指令，包括但不限于门的开关与加密信息的浏览权限；
所述暂存模块每隔一个周期T开始连续r次暂时存储实时图像信息P，并将与数据库中的存储图像信息PO相似度最高的实时图像信息P替换存储图像信息PO，利用实时图像信息P替换存储图像信息PO的具体步骤为：
S1、当达到一个周期T后，将第一次采集的用户的实时图像信息定义为P1后存储在暂存模块中，控制器将P1与PO比对后得到相似度数值S1；
S2、将第二次采集的实时图像信息定义为P2，控制器将P2与PO比对后得到相似度数值S2，将S2与S1进行比较，将较小值与其对应的实时图像信息从暂存模块中删除，并将较大值与其对应的实时图像信息存储在暂存模块中；
S3、连续采集r次实时图像信息P，按照上一步骤中的比对方法得到最终的实时图像信息Pj；
S4、将Pj替换数据库中的存储图像信息PO。
2.根据权利要求1所述的一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法，其特征在于，所述数据库中存储图像信息PO中的脸部正面图像信息分割为额头特征区域、眼眉特征区域、鼻子特征区域、嘴巴特征区域与耳朵特征区域，所述实时图像信息P中的脸部正面图像信息对应分割为额头特征区域、眼眉特征区域、鼻子特征区域、嘴巴特征区域与耳朵特征区域，在进行脸部正面图像信息比对时，依次以其中的一个特征区域进行比对逐渐减小搜索范围。
3.根据权利要求1所述的一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法，其特征在于，所述身高采集单元采用单目视觉测身高技术或双目视觉测身高技术，所述测量身高值E为估计值。
4.根据权利要求1所述的一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法，其特征在于，所述控制器的具体比对步骤如下：
步骤一：将实时图像信息P中的脸部侧面图像信息与数据库中存储图像信息PO中的脸部侧面图像信息进行比对；
步骤二：根据脸部侧面图像信息比对从数据库中筛选出多个待选人脸图像；
步骤三、将实时图像信息P中的脸部正面图像信息与数据库中存储图像信息PO中的脸部正面图像信息进行比对，得到i个符合要求的人脸信息，当i＝1时，直接将实时图像信息P与存储图像信息PO进行比对并得出相似度数值S，当i≠1时，控制器控制警报模块发出警报，其中当i＞1时，控制器将实时图像信息P与所检索出来的多个存储图像信息PO传输至显示模块，由工作人员通过肉眼或其它检测方法进一步检测。

说明书全文

基于脸部智能扫描的识别鉴定方法

技术领域

[0001] 本发明属于人脸识别技术领域，具体的，涉及一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法。

背景技术

[0002] 面部识别技术是一种以通用的摄像机作为识别信息获取装置，通过非接触的方式获取识别对象的面部图像，并将所获取的图像与数据库中的图像进行比对以实现信息鉴定以识别，人脸识别技术中被广泛采用的区域特征分析算法，它融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型,即人脸特征模板，利用已建成的人脸特征模板与被测者的面像进行特征分析，根据分析的结果来给出一个相似值，通过这个值即可确定是否为同一人。。

[0003] 面部识别是一种基于生物特征的识别方式，与指纹识别等差股通的识别方式相比，具有实时、准确、高精度、易于使用、难仿冒等特性，而且随着面部识别技术的快速发展，面部识别的准确率也得到的大大提高，目前其识别准确率已经超过人眼识别能力，能够在实际操作中得到应用。

[0004] 但是现有技术中的面部识别技术运算量过大，个体会由于表情变化、年龄变化与观测角度变化而影响采集的面部图像，这一类变化我们称之为类内变化，用户的类内变化会干扰识别系统通过类间变化来区分个体，为了解决这一问题，提供一种快速的、高精度的基于脸部智能扫面的识别鉴定方法，本发明提供了以下技术方案。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法。

[0006] 本发明需要解决的技术问题为：

[0007] 1、现有技术中，脸部智能扫描需要将所采集的面部信息的所有特征来与数据库中的特征进行对比，导致计算机的运算量过大，直接影响到识别与鉴定的速度；

[0008] 2、现有技术中，用户的面部识别图像会由于表情、年龄、用户体重变化与观测角度等影响而导致识别鉴定困难，从而直接影响识别鉴定的速度与准确度。

[0009] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

[0010] 一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法，包括正面图像采集单元、侧面图像采集单元、定位单元与身高采集单元、中转模块、暂存模块、数据库、移动终端、控制器、显示模块、警报模块，所述正面图像采集单元与侧面图像采集单元均连接中转模块与定位单元，定位单元连接身高采集单元，中转模块连接暂存模块与控制器，控制器与暂存模块、数据库、显示模块、警报模块与执行模块连接，数据库连接有移动终端；

[0011] 其中，所述正面图像采集单元为一列设置在用户正面的竖直排列的摄像头，定义最底部的摄像头为A1，最高处的摄像头为An，n为不小于2的自然数，相邻两个摄像头之间的距离为t，摄像头A1的高度为H，正面图像采集单元用于采集用户的脸部正面图像信息；

[0012] 所述侧面图像采集单元为一列设置在用户侧边的竖直排列的摄像头，定义最底部的摄像头为B1，最高处的摄像头为Bn，n为不小于2的自然数，相邻两个摄像头之间的距离为t，摄像头B1的高度为H，侧面图像采集单元用于采集用户的脸部正面图像信息；

[0013] 所述身高采集单元通过采集用户图像并对图像进行分析以得到用户的身高值E，并将得到的身高值E传输至定位单元；

[0014] 所述定位单元接收身高采集单元输入的身高值E，并根据身高值来控制正面图像采集单元与侧面图像采集单元中对应高度的摄像机工作并采集图像信息，使采集图像信息的摄像机与用户脸部的高度一致；

[0015] 所述定位单元的具体定位步骤为：

[0016] S1、接收到身高采集单元输入的身高值E，将E与H以及H+nt进行比较，当E＜H时，定位单元控制摄像头A1与摄像头B1开启采集图像信息，当E＞H+nt时，定位单元控制摄像头An与摄像头Bn开启采集图像信息，当H＜E＜H+nt时，进入下一步骤；

[0017] S2、定义D＝∣H+kt-E∣，1≤k≤n,k为自然数，计算当D最小时，k的取值；

[0018] S3、定位单元控制正面图像采集单元与侧面图像采集单元上对应的摄像头Ak与摄像头Bk开启采集图像信息；

[0019] 所述中转模块用于接收正面图像采集单元所采集的脸部正面图像信息与侧面图像采集单元所采集的脸部侧面图像信息，将一名用户的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息打包作为实时图像信息P，将实时图像信息P分别发送至暂存模块与控制器；

[0020] 所述数据库用于存储用户的面部图像信息，定义数据库中的用户面部图像信息为存储图像信息PO；

[0021] 所述移动终端用于采集用户的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息，并将所采集的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息打包作为存储图像信息PO发送至数据库；

[0022] 所述控制器用将接收到的实时图像信息P与数据库中的存储图像信息PO进行比对并得出相似度数值S，设定一基准值F，当相似度数值S≥F时，则确认被检测用户与数据库中检索出的信息对应用户为同一人，当相似度数值S＜F时，则认为被检测用户与数据库中检索出的信息对应用户不是同一人，由工作人员通过其它识别鉴定方式进行鉴定；

[0023] 所述控制器连接有执行模块，执行模块用于执行鉴定通过之后的指令，包括但不限于门的开关与加密信息的浏览权限；

[0024] 所述暂存模块每隔一个周期T开始连续r次暂时存储实时图像信息P，并将与数据库中的存储图像信息PO相似度最高的实时图像信息P替换存储图像信息PO，利用实时图像信息P替换存储图像信息PO的具体步骤为：

[0025] S1、当达到一个周期T后，将第一次采集的用户的实时图像信息定义为P1后存储在暂存模块中，控制器将P1与PO比对后得到相似度数值S1；

[0026] S2、将第二次采集的实时图像信息定义为P2，控制器将P2与PO比对后得到相似度数值S2，将S2与S1进行比较，将较小值与其对应的实时图像信息从暂存模块中删除，并将较大值与其对应的实时图像信息存储在暂存模块中；

[0027] S3、连续采集r次实时图像信息P，按照上一步骤中的比对方法得到最终的实时图像信息Pj；

[0028] S4、将Pj替换数据库中的存储图像信息PO。

[0029] 作为本发明的进一步方案，所述数据库中存储图像信息PO中的脸部正面图像信息分割为额头特征区域、眼眉特征区域、鼻子特征区域、嘴巴特征区域与耳朵特征区域，所述实时图像信息P中的脸部正面图像信息对应分割为额头特征区域、眼眉特征区域、鼻子特征区域、嘴巴特征区域与耳朵特征区域，在进行脸部正面图像信息比对时，依次以其中的一个特征区域进行比对逐渐减小搜索范围。

[0030] 作为本发明的进一步方案，所述身高采集单元采用单目视觉测身高技术或双目视觉测身高技术，所述测量身高值E为估计值。

[0031] 作为本发明的进一步方案，所述控制器的具体比对步骤如下：

[0032] 步骤一：将实时图像信息P中的脸部侧面图像信息与数据库中存储图像信息PO中的脸部侧面图像信息进行比对，通过轮廓信息、尺寸信息与色彩信息进行识别判断；

[0033] 步骤二：根据脸部侧面图像信息比对从数据库中筛选出多个待选人脸图像；

[0034] 步骤三、将实时图像信息P中的脸部正面图像信息与数据库中存储图像信息PO中的脸部正面图像信息进行比对，得到i个符合要求的人脸信息，当i＝1时，直接将实时图像信息P与存储图像信息PO进行比对并得出相似度数值S，当i≠1时，控制器控制警报模块发出警报，其中当i＞1时，控制器将实时图像信息P与所检索出来的多个存储图像信息PO传输至显示模块，由工作人员通过肉眼或其它检测方法进一步检测。

[0035] 本发明的有益效果：

[0036] 1、首先通过识别数据库中存储图像信息PO中的脸部侧面图像信息与实时图像信息P中的脸部侧面图像信息缩减识别范围，再通过将数据库中存储图像信息PO中的脸部正面图像信息与实时图像信息P中的脸部正面图像信息按照相同的预设规则分割为多个区域，在进行脸部正面图像信息比对时，依次以其中的一个特征区域进行比对以逐渐减小搜索范围，控制器的计算量降低，有利于识别鉴定过程的快速进行；

[0037] 2、通过每隔一个周期T开始连续r次暂时存储实时图像信息P，并将与数据库中的存储图像信息PO相似度最高的实时图像信息P替换存储图像信息PO，及时更新数据库中用户的面部信息，降低年龄、发型与用户体重变化对识别鉴定结果的影响，同时通过定位单元控制采集面部图像信号的摄像机的高度与用户身高接近，降低拍摄角度对识别鉴定结果的影响。附图说明

[0038] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

[0039] 图1是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

[0040] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0041] 一种基于脸部智能扫描的识别鉴定方法，如图1所示，包括正面图像采集单元、侧面图像采集单元、定位单元与身高采集单元、中转模块、暂存模块、数据库、移动终端、控制器、显示模块、警报模块，所述正面图像采集单元与侧面图像采集单元均连接中转模块与定位单元，定位单元连接身高采集单元，中转模块连接暂存模块与控制器，控制器与暂存模块、数据库、显示模块、警报模块与执行模块连接，数据库连接有移动终端。

[0042] 其中，所述正面图像采集单元为一列设置在用户正面的竖直排列的摄像头，定义最底部的摄像头为A1，最高处的摄像头为An，n为不小于2的自然数，相邻两个摄像头之间的距离为t，摄像头A1的高度为H，正面图像采集单元用于采集用户的脸部正面图像信息；

[0043] 所述侧面图像采集单元为一列设置在用户侧边的竖直排列的摄像头，定义最底部的摄像头为B1，最高处的摄像头为Bn，n为不小于2的自然数，相邻两个摄像头之间的距离为t，摄像头B1的高度为H，侧面图像采集单元用于采集用户的脸部正面图像信息；

[0044] 所述身高采集单元通过采集用户图像并对图像进行分析以快速得到用户的身高值E，并将得到的身高值E传输至定位单元，其分析方法采用单目视觉测身高技术或双目视觉测身高技术，这种通过摄像机来快速测定身高的方法为公知技术，因此在这里不再做详细描述，所测量身高值E为估计值，会与实际身高存在一定误差，但是在本发明所述识别鉴定方法的允许误差范围内；

[0045] 所述定位单元接收身高采集单元输入的身高值E，并根据身高值来控制正面图像采集单元与侧面图像采集单元中对应高度的摄像机工作并采集图像信息，使采集图像信息的摄像机与用户脸部的高度一致以降低拍摄角度的变化对识别鉴定的干扰；

[0046] 所述定位单元的具体定位步骤为：

[0047] S1、接收到身高采集单元输入的身高值E，将E与H以及H+nt进行比较，当E＜H时，定位单元控制摄像头A1与摄像头B1开启采集图像信息，当E＞H+nt时，定位单元控制摄像头An与摄像头Bn开启采集图像信息，当H＜E＜H+nt时，进入下一步骤；

[0048] S2、定义D＝∣H+kt-E∣，1≤k≤n,k为自然数，计算当D最小时，k的取值；

[0049] S3、定位单元控制正面图像采集单元与侧面图像采集单元上对应的摄像头Ak与摄像头Bk开启采集图像信息。

[0050] 所述中转模块用于接收正面图像采集单元所采集的脸部正面图像信息与侧面图像采集单元所采集的脸部侧面图像信息，将一名用户的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息打包作为实时图像信息P，将实时图像信息P分别发送至暂存模块与控制器；

[0051] 所述数据库用于存储用户的面部图像信息，为了方便描述，定义数据库中的用户面部图像信息为存储图像信息PO；

[0052] 所述移动终端用于采集用户的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息，并将所采集的脸部正面图像信息与脸部侧面图像信息打包作为存储图像信息PO发送至数据库；

[0053] 所述控制器用将接收到的实时图像信息P与数据库中的存储图像信息PO进行比对并得出相似度数值S，并设定一基准值F，当相似度数值S≥F时，则确认被检测用户与数据库中检索出的信息对应用户为同一人，当相似度数值S＜F时，则认为被检测用户与数据库中检索出的信息对应用户不是同一人，由工作人员通过其它识别鉴定方式进行鉴定，控制器的具体比对步骤如下：

[0054] 步骤一：将实时图像信息P中的脸部侧面图像信息与数据库中存储图像信息PO中的脸部侧面图像信息进行比对，根据现有技术中的人脸识别算法来进行识别，识别时通过轮廓信息、尺寸信息与色彩信息进行判断；

[0055] 步骤二：根据脸部侧面图像信息比对从数据库中筛选出多个待选人脸图像；

[0056] 步骤三、将实时图像信息P中的脸部正面图像信息与数据库中存储图像信息PO中的脸部正面图像信息进行比对，得到i个符合要求的人脸信息，当i＝1时，直接将实时图像信息P与存储图像信息PO进行比对并得出相似度数值S，当i≠1时，控制器控制警报模块发出警报，其中当i＞1时，控制器将实时图像信息P与所检索出来的多个存储图像信息PO传输至显示模块，由工作人员通过肉眼或其它检测方法进一步检测。

[0057] 作为本发明的进一步方案，所述数据库中存储图像信息PO中的脸部正面图像信息按照相同的预设规则分割为多个区域，自本发明的一个实施例中，将存储图像信息PO中的脸部正面图像信息分割为额头特征区域、眼眉特征区域、鼻子特征区域、嘴巴特征区域与耳朵特征区域，并将实时图像信息P中的脸部正面图像信息对应分割为额头特征区域、眼眉特征区域、鼻子特征区域、嘴巴特征区域与耳朵特征区域，在进行脸部正面图像信息比对时，依次以其中的一个特征区域进行比对以逐渐减小搜索范围，同时控制器的计算量降低，有利于识别鉴定过程的快速进行；

[0058] 所述控制器还连接有执行模块，执行模块用于执行鉴定通过之后的指令，包括但不限于门的开关与加密信息的浏览权限。

[0059] 所述暂存模块每隔一个周期T开始连续r次暂时存储实时图像信息P，并将与数据库中的存储图像信息PO相似度最高的实时图像信息P替换存储图像信息PO，这样能够及时更新数据库中用户的面部信息，降低年龄、发型与用户体重变化对识别鉴定结果的影响，利用实时图像信息P替换存储图像信息PO的具体步骤为：

[0060] S1、当达到一个周期T后，将第一次采集的用户的实时图像信息定义为P1后存储在暂存模块中，控制器将P1与PO比对后得到相似度数值S1；

[0061] S2、将第二次采集的实时图像信息定义为P2，控制器将P2与PO比对后得到相似度数值S2，将S2与S1进行比较，将较小值与其对应的实时图像信息从暂存模块中删除，并将较大值与其对应的实时图像信息存储在暂存模块中；

[0062] S3、连续采集r次实时图像信息P，按照上一步骤中的比对方法得到最终的实时图像信息Pj；

[0063] S4、将Pj替换数据库中的存储图像信息PO。

[0064] 上述流程中通过比较得到采集的r个样本中与数据库中存储图像信息PO相似度数值S最大的实时图像信息Pj，并将Pj更换存储图像信息PO，多个样本信息进行比较能够降低采集的用户实时图像信息P的误差，使最终确定的实时图像信息Pj更加贴合用户的实际状态。

[0065] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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