[发明专利]一种具有人脸识别功能的机器人

权利要求书

1.一种具有人脸识别功能的机器人，其特征在于，包括：机器人本体和设置在所述机器人本体上的图像采集装置、图像处理器、微处理器、报警装置和存储器；

所述图像采集装置，用于采集人脸图像，并发送到所述图像处理器对人脸图像进行处理；

所述图像处理器，用于对接收到的人脸图像进行处理，并提取所述人脸图像的特征信息，得到所述人脸图像的特征向量；

所述微处理器，用于将所述人脸图像的特征向量与所述存储器预存的具有危险性人物的人脸图像的特征向量进行匹配，若匹配结果一致，则生成控制指令发送至所述报警装置；

所述报警装置，用于接收所述微处理器的控制指令，进行语音播报和触发警示灯；

所述存储器，用于存储预先设定的具有危险性人物的人脸图像的特征向量；

所述图像处理器包括图像预处理模块、图像分割模块和特征提取模块；

所述图像预处理模块，用于对所述人脸图像进行预处理；

所述图像分割模块，用于对预处理后的人脸图像进行分割；

所述特征提取模块，用于从分割后的人脸图像中提取该人脸图像的特征信息，得到所述人脸图像的特征向量；

所述图像预处理模块包括图像去噪单元和图像增强单元；

所述图像去噪单元，用于去除所述人脸图像中的随机噪声；

所述图像增强单元，用于对去噪后的人脸图像进行增强处理；

所述的去除人脸图像中的随机噪声，具体为：

(1)利用小波变换对所述人脸图像进行分解，得到一组小波系数z＝{z₁，z₂...z_Q}，Q为小波系数个数；

(2)对小波系数z使用阈值进行处理，其中，阈值处理函数为：

式中，z是去噪前的小波系数，z′是去噪后的小波系数，λ₁是阈值上限，λ₂是阈值下限，且λ₁、λ₂满足λ₁＝αλ₂，0＜α＜1；m、τ为调节因子，且m＞1，τ＞1，sgn(f)为符号函数，当f为正数时，取1，为负数时，取0；

(3)利用小波逆变换对z′进行重构，得到去噪后的人脸图像；

所述对去噪后的人脸图像进行增强处理，具体是：

(1)利用公式将去噪后的人脸图像进行反转，其中，为去噪后的人脸图像的反转图像，为去噪后的人脸图像，C为图像RGB颜色模型中任意一个颜色通道；

(2)分别求取所述反转图像的全局大气光和透射率值，其中：

全局大气光的算式为：

式中，k为权重系数，Y(x)为反转图像中像素点x处的亮度图，分别为反转图像中像素点x处的R通道、G通道、B通道的值，A₀为初始全局大气光；A^C为初始全局大气光在RGB三个通道构成的矩阵，C为R通道、G通道、B通道中的其中之一；

透射率值的算式为：

式中，t(x)为透射率值，ω为自定义的调整参数，Ω(x)是以像素点x为中心的邻域，y是像素点x邻域内的像素点，为反转图像中像素点y处的C通道的值；

(3)将求得的全局大气光和透射率代入下面的模型函数中，便可得到复原后的场景光图像，其中，所述的模型函数为：

式中，为场景光图像；

(4)利用公式将场景光图像进行反转，得到的即为增强后的人脸图像；

所述的透射率值t(x)可利用下式进行修正，得到修正后的透射率值，修正后的透射率值t′(x)的计算公式为：

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述图像采集装置为CCD相机。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述报警装置包括单片机、语音播放器和警示灯。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述将所述人脸图像的特征向量与所述存储器预存的具有危险性人物的人脸图像的特征向量进行匹配，若匹配结果一致，则生成控制指令发送至所述报警装置，具体为：将所述图像处理器处理得到的人脸图像的特征向量与预存的具有危险性人物的人脸图像的特征向量进行匹配，如果所述特征向量与该预存的具有危险性人物的人脸图像的特征向量满足则采集的人脸图像中的人物具有危险性，否则采集的人脸图像中的人物不具有危险性，若判定结果是人物具有危险性，则生成控制指令至报警装置，其中，为所述图像处理器处理得到的人脸图像的特征向量，为预存的具有危险性人物的人脸图像的特征向量，δ为自定义的相似度因子。