[发明专利]用于面部确认的装置和方法、以及计算机程序

说明书

相关申请的交叉参考

本发明包含于2007年4月4日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-098086的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于识别包括在所拍摄的图像中的面部的面部确认装置和方法、以及计算机程序，具体地，涉及一种用于在运动图像中连续执行面部确认的面部确认装置和方法、以及计算机程序。

更明确地，本发明涉及一种用于在整个运动图像中稳定识别同一个人的面部确认装置和方法、以及计算机程序，具体地，涉及一种用于在人的面部在每帧上移或下移、或左移或右移、或者面部的大小在每帧变化的情况下，连续识别同一个人的面部确认装置和方法、以及计算机程序。

背景技术

面部确认技术可广泛应用于人机界面，例如，对人不会带来任何负担的个人识别系统和性别确定系统。最近的数码相机具有面部识别功能。那些相机可以识别对象并基于识别的结果来执行各种相机控制，诸如自动调焦、自动曝光和图像质量调节。

用于面部确认的多数相关技术方法使用帧作为静态图像来执行面部检测和识别。通常，使用正面图像(full-face images)来执行面部确认。面部识别是为了确定注册的面部图像是否与输入面部图像匹配。优选地，将注册的面部图像与输入面部图像比较后示出了具有与注册的面部图像相同取向和大小的面部。根据对象的识别结果，所拍摄的图像可以被分类、组织并使相互关联。这项技术的一个可能应用是对拍摄图像中的各个人分配重要等级并在对分配了最高重要等级的主要人物锁定聚焦和曝光的同时控制摄影操作、或执行适于主要人物的诸如图像质量调节的图像处理。

第2002-333652号日本未审查专利申请公开披露了一种用于预先记录关于对象特征的信息、根据图像数据检测面部、在检测面部中检测具有与预定特征相匹配的特征的对象、并聚焦于检测对象上的成像装置。除了关于物体特征的信息外，此成像装置还记录重要等级。当在拍摄的图像数据中存在多个对象(人物)时，成像装置以重要性递减的顺序来确定对象的特征是否与预定特征匹配。

利用上述面部确认技术的数码摄像机同样可以对运动图像执行各种相机控制，诸如自动调焦、自动曝光和图像质量调节，并且还可以使用与特定人物相关的信息来作为用于视频数据管理的信息。那些数码相机可以用于对人进行监视或侦察的安全系统。

当在运动图像中连续执行面部确认时，对象面部的取向和面部的大小可以随着对象的运动而变化。换句话说，对象的面部可以在每帧上移或下移、或左移或右移，或者面部的大小可以在每帧变化。因此，每帧的面部识别很可能导致错误识别。例如，即使在运动图像中拍摄的是同一个人，但是这个人也会被错误地识别为另一个人。或者，不同的人被错误地识别为同一个人。另外，与人的运动相关联的包括照明和背景的周围环境的影响会使视频图像产生改变。这个改变会导致在图像确认处理中产生噪音。

对整个运动图像的面部识别的结果包括可以正确识别人物的帧(或场)和执行了错误识别的帧(或场)。在许多情况下，识别并不稳定一致。当面部识别的结果由于通过(例如)摄像机拍摄的运动图像中帧的不同而不同时，诸如自动调焦、自动曝光和图像质量调节的各种相机控制是不稳定的。

面部确认概括地分为两种模式，即，学习模式和确认模式。在学习模式中，注册了对象(人)的面部。在确认模式中，将检测面部与注册面部进行比较来确认面部，即，识别人。然而，如果在运动图像流中持续使用旧的注册面部时，就难以响应对象(人)的运动而引起的检测面部的取向或大小的改变。不幸的是，错误识别的可能性逐渐增加。

发明内容

需要提供一种能够在运动图像中连续执行面部确认的良好的面部确认装置和方法、以及计算机程序。

另外，需要提供一种能够在整个运动图像中稳定识别同一个人的良好的面部确认装置和方法、以及计算机程序。

另外，需要提供一种能够在人的面部在每帧上移或下移、或左移或右移、或者面部的大小在每帧变化的情况下连续识别同一个人的良好的面部确认装置和方法、以及计算机程序。

鉴于上述问题作出本发明。本发明的实施例提供了一种用于预先注册人的面部图像、接收其中将执行面部识别的运动图像、并在所接收的运动图像中执行面部确认的面部确认装置。该装置包括以下元件。面部注册单元注册人的面部作为图像。面部检测单元在输入运动图像的一个帧中检测面部。面部跟踪单元跟踪在输入运动图像的帧中的检测面部。面部识别单元将通过面部跟踪单元跟踪的检测面部与面部注册单元中注册的注册面部进行比较，从而识别面部。稳定化单元稳定面部识别单元进行的面部识别的结果。