[发明专利]远距离人脸采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及远距离人脸采集方法，属于图像处理领域。

背景技术

随着社会的发展，各个方面对快速有效地自动身份验证的要求日益迫切。由于生物特征是人的内在属性，具有很强的自身稳定性和个体差异性，因此是身份验证的最理想依据。这其中，利用人脸特征进行身份验证又是最自然最直接的手段，相比其它人体生物特征它具有直接、有好、方便的特点，易于为用户所接受。

人脸识别的研究涉及模式识别、图像处理、生理学、心理学、认知科学，与基于其它生物特征的身份鉴别方法以及计算机人机感知交互领域都有密切的联系。人脸识别是当前应用很广泛的一种生物特征识别技术，因为其自身特殊的优势，所以人脸识别在生物识别中占有重要的地位。(1)非侵扰性。无需干扰人们的正常行为即可实现识别效果。(2)采集设备简单。一般只需要一台摄像头即可实现人脸图片的采集，而且采集时间也可以很短。

人脸识别系统包括两个技术环节：首先是人脸检测与定位，即从输入图像中找到人脸及人脸存在的位置，并将人脸从背景中分割出来，然后才是对归一化的人脸图像进行识别。这两个环节中，人脸检测与定位有着极为关键的作用，只有获得质量高的人脸图像，人脸的身份识别才有可能实现。当前的人脸采集技术存在着瓶颈：(1)人脸采集的距离不够远，采集过程的友好性不够；(2)无法检测到多姿态的人脸，例如在仰头、俯头、侧身、背身以及跳跃的情况下无法采集人脸；(3)采集的人脸图像清晰度与采集距离形成一对矛盾，二者无法兼顾。

发明内容

本发明目的是为了解决现有人脸采集技术存在的人脸采集的距离不够远，采集过程的友好性不够；无法检测到多姿态的人脸，例如在仰头、俯头、侧身、背身以及跳跃的情况下无法采集人脸；采集的人脸图像清晰度与采集距离形成一对矛盾，二者无法兼顾的问题，提供了一种远距离人脸采集方法。

本发明所述远距离人脸采集方法，该方法所涉及的人脸采集设备包括PC机、双目摄像头、二自由度旋转云台和长焦摄像机，长焦摄像机设置在二自由度旋转云台上，所述远距离人脸采集方法包括以下步骤：

步骤一、双目摄像头采集目标人脸确定目标人脸的三维坐标，并反馈给PC机；

步骤二、PC机根据目标人脸的三维坐标输出命令调整二自由度旋转云台，使得二自由度旋转云台带动长焦摄像机对准目标人脸的方向；

步骤三、长焦摄像机跟踪并采集目标人脸的视频信息；

步骤四、采用基于Adaboosting算法训练的Haar-like特征级联分类器方法逐帧检测目标人脸的视频信息，判断所述视频信息是否为目标人脸的正脸，判断结果是正脸，执行步骤七；否则，执行步骤五，

步骤五、采用基于condensation算法跟踪目标人脸，更新目标人脸在视频中的二维像素坐标，然后执行步骤六；

步骤六、调整二自由度旋转云台根据步骤五获取的二维像素坐标跟踪目标人脸，获取目标人脸的视频信息，然后，返回执行步骤四

步骤七、判断目标人脸是否在所述视频当前帧图像的中心区域，

如果在中心区域，执行步骤九；如果不在中心区域，执行步骤八；

步骤八、调整二自由度旋转云台，使目标人脸向视频的中心区域移动，然后再执行步骤七，

步骤九、判断目标人脸面积占视频当前帧图像总面积的比例是否大于人脸尺寸阈值T，T＝0.4～0.5，

判断结果为是，则执行步骤十一；判断结果为否，则执行步骤十；

步骤十、调整长焦摄像机的变倍参数，以调整目标人脸面积大小占视频当前帧图像总面积的比例变大，然后返回执行步骤九；

步骤十一、长焦摄像机采集目标人脸图像，并判断目标人脸图像的清晰度E是否大于清晰度阈值T_E，T_E＝5500～10000，

若判断所述目标人脸图像不清晰，则执行步骤十二；若判断所述目标人脸图像清晰，则保存该目标人脸图像信息，完成采集人脸；

步骤十二、调整长焦摄像机的聚焦参数，以调整目标人脸图像的清晰度，然后返回执行步骤十一。

本发明的优点：