[发明专利]一种基于嵌入式系统的多线程人脸识别系统

权利要求书

1.一种基于嵌入式系统的多线程人脸识别系统，其特征在于，包括：

摄像模块，用于对识别区域进行实时摄像以获取实时的视频帧；

第一线程单元，连接所述摄像模块和一显示模块，用于将所述视频帧发送至所述显示模块中进行显示，并将所述视频帧发送至一第一缓冲队列中，所述第一线程单元通过一独立的第一线程运行；

所述第一缓冲队列，连接所述第一线程单元，用于接收并存储所述视频帧；

第二线程单元，连接所述第一缓冲队列，用于依次对所述第一缓冲队列中的所述视频帧进行人脸检测，并对检测到存在人脸特征的视频帧进行裁剪以获取面部图像，将所述面部图像发送至第二缓冲队列中，所述第二线程单元通过一独立的第二线程运行；

所述第二缓冲队列，连接所述第二线程单元，用于接收并存储所述面部图像；

第三线程单元，连接所述第二缓冲队列，用于依次对所述第二缓冲队列中的所述面部图像进行基于邻近算法的人脸识别，并输出识别结果，所述第三线程单元通过一独立的第三线程运行。

2.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的多线程人脸识别系统，其特征在于，还包括第四线程单元，分别连接所述第一缓冲队列、所述第二缓冲队列、所述第二线程单元，用于以预设的时间间隔进行平滑处理，所述第四线程单元通过一独立的第四线程运行。

3.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的多线程人脸识别系统，其特征在于，所述第四线程单元包括：

第一定位单元，用于获取所述第二线程单元当前执行的第一视频帧与所述第一线程单元当前执行的第二视频帧，并识别获取所述第一视频帧中人脸框的中心坐标以作为第一中心坐标，识别获取所述第二视频帧中人脸框的中心坐标以作为第二中心坐标；

计算单元，连接所述定位单元，用于计算获取所述第一中心坐标和所述第二中心坐标的距离差和方向角，并根据所述距离差及所述第一视频帧与所述第二视频帧生成的时间差，计算获取人脸移速；

预测单元，连接所述计算单元，用于根据所述人脸移速、所述第二中心坐标、所述方向角、所述视频帧的生成时间差计算第三视频帧的中人脸框的预测中心坐标，所述第三视频帧为所述第二视频帧的下一生成的所述视频帧；

第二定位单元，用于获取所述第三视频帧，并识别获取所述第三视频帧的人脸框的中心坐标以作为第三中心坐标；

处理单元，连接所述预测单元和所述第二定位单元，用于在所述第三中心坐标与所述预测中心坐标一致时，将所述第一缓冲队列清空并存留所述第三视频帧，将所述第二缓冲队列清空。

4.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的多线程人脸识别系统，其特征在于，所述第二线程单元包括：

检测单元，用于依次对所述第一缓冲队列中的所述视频帧进行人脸检测，获取存在人脸的所述视频帧；

分析单元，连接所述检测单元，用于对存在人脸的所述视频帧进行基于人脸模型的比对分析，获取面部关键特征点；

裁剪单元，连接所述分析单元，用于根据所述面部关键特征点框选出所述面部图像，并将所述面部图像发送至所述第二缓冲队列中。

5.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的多线程人脸识别系统，其特征在于，所述第一线程单元还包括：

溢出判断单元，用于在所述视频帧发送至所述第一缓冲队列前，判断所述第一缓冲队列是否溢出；若是，则并删除所述视频帧；若否，则执行将所述视频帧发送至所述第一缓冲队列的操作。

6.根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的多线程人脸识别系统，其特征在于，还包括一数据库，所述数据库中预存有多组人脸参数及对应的身份信息；

所述第三线程单元包括：

特征值获取单元，用于依次对所述第二缓冲队列中的面部图像进行计算以获取所述面部图像的特征值；

相似度计算单元，连接所述特征值获取单元和所述数据库，用于采用临近算法将所述特征值分别与每组所述人脸参数进行运算获取余弦相似度；

相似度判断单元，连接所述相似度计算单元，用于获取所述余弦相似度最高的所述人脸参数及对应的身份信息以作为所述识别结果。

7.一种人脸识别设备，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一所述的多线程人脸识别系统。