[发明专利]自动化面部识别系统

摘要

本发明涉及一种自动化面部识别系统，包括GPRS通信设备、双声道扬声器、主控设备和面部识别设备，面部识别设备和GPRS通信设备协同操作，用于基于顾客图像确认顾客身份，主控设备分别与GPRS通信设备、双声道扬声器和面部识别设备连接，用于基于顾客身份确定支付策略，同时还控制双声道扬声器播放顾客身份确认结果。通过本发明，能够基于顾客面部信息实现自动支付功能。

主权项

一种自动化面部识别系统，其特征在于，所述系统包括：GPRS通信设备，所述GPRS通信设备用于通过GPRS通信链路建立特征匹配设备与远端的面部识别数据库之间的连接，还用于通过所述GPRS通信链路建立指纹匹配设备与远端的指纹数据库之间的连接；双声道扬声器，所述双声道扬声器与MSP430单片机连接，用于播放与身份确认失败信号或身份确认成功信号对应的语音提示文件；主控设备；面部识别设备，所述面部识别设备和所述GPRS通信设备协同操作，用于基于顾客图像确认顾客身份，主控设备分别与所述GPRS通信设备、所述双声道扬声器和所述面部识别设备连接，用于基于顾客身份确定支付策略，同时还控制所述双声道扬声器播放顾客身份确认结果；高清图像采集设备，设置在POS机上方，用于对排队结账的人群进行拍摄以获得高清人群图像，高清图像采集设备还用于录制顾客支付视频；面部检测设备，分别与SD存储设备和高清图像采集设备连接，用于接收高清人群图像和预设基准面部轮廓，基于预设基准面部轮廓在高清人群图像中匹配出多个面部子图像；LCD显示设备，与面部检测设备连接以接收并显示多个面部子图像，LCD显示设备还带有触摸屏，以基于收银员的输入从多个面部子图像中选择目标面部子图像，LCD显示设备还用于显示与身份确认失败信号或身份确认成功信号对应的文字提示信息；几何校正设备，分别与面部检测设备和LCD显示设备连接，接收目标面部子图像并对目标面部子图像进行几何校正处理以获得几何校正图像；图像旋转设备，与几何校正设备连接以接收几何校正图像，对几何校正图像进行图像旋转处理以获得旋转图像；图像平移设备，与图像旋转设备连接以接收旋转图像，对旋转图像进行图像平移处理以获得平移图像；图像分割设备，分别与SD存储设备和图像平移设备连接，用于接收预设图像块大小和平移图像，对平移图像进行分割以获得预设图像块大小的分割图像，所述图像分割设备包括：眼部分割设备、额头分割设备、鼻部分割设备、嘴部分割设备、下巴分割设备；其中：所述眼部分割设备，分别与SD存储设备和高斯平滑滤波设备连接以接收预设基准眼部轮廓和待识别图像，基于预设基准眼部轮廓在待识别图像中分割出眼部子图像；所述额头分割设备，分别与眼部分割设备和高斯平滑滤波设备连接以接收眼部子图像和待识别图像，基于眼部子图像在待识别图像中的位置，将待识别图像中眼部子图像以上的图像部分分割以获得额头子图像；所述鼻部分割设备，分别与SD存储设备和高斯平滑滤波设备连接以接收预设基准鼻部轮廓和待识别图像，基于预设基准鼻部轮廓在待识别图像中分割出鼻部子图像；所述嘴部分割设备，分别与SD存储设备和高斯平滑滤波设备连接以接收预设基准嘴部轮廓和待识别图像，基于预设基准嘴部轮廓在待识别图像中分割出嘴部子图像；所述下巴分割设备，分别与嘴部分割设备和高斯平滑滤波设备连接以接收嘴部子图像和待识别图像，基于嘴部子图像在待识别图像中的位置，将待识别图像中嘴部子图像以下的图像部分分割以获得下巴子图像；特征分析设备，分别与眼部分割设备、额头分割设备、鼻部分割设备、嘴部分割设备和下巴分割设备连接，确定眼部子图像中眼部特征点位于待识别图像中的坐标以作为眼部坐标输出，确定额头子图像中额头特征点位于待识别图像中的坐标以作为额头坐标输出，确定鼻部子图像中鼻部特征点位于待识别图像中的坐标以作为鼻部坐标输出，确定嘴部子图像中嘴部特征点位于待识别图像中的坐标以作为嘴部坐标输出，确定下巴子图像中下巴特征点位于待识别图像中的坐标以作为下巴坐标输出；特征匹配设备，分别与特征分析设备和远端的面部识别数据库连接，面部识别数据库预先存储了每一个人的面部图像的各个特征点在所在面部图像中的坐标，基于特征分析设备输出的眼部坐标、额头坐标、鼻部坐标、嘴部坐标和下巴坐标在面部识别数据库寻找与待识别图像匹配度最高的面部图像，并将与待识别图像匹配度最高的面部图像对应的人物身份作为识别身份输出；直方图均衡化设备，与图像分割设备连接，用于接收分割图像并对分割图像进行直方图均衡化处理，以获得分割图像的灰度直方图；高斯平滑滤波设备，与直方图均衡化设备连接，用于接收灰度直方图并对灰度直方图进行高斯平滑滤波处理，以获得待识别图像；SD存储设备，用于预先存储了预设基准面部轮廓和预设图像块大小，还用于预先存储了预设基准眼部轮廓、预设基准鼻部轮廓和预设基准嘴部轮廓；指纹接收设备，用于采集顾客的指纹信息；指纹匹配设备，分别与指纹接收设备和远端的指纹数据库连接，指纹数据库预先存储了每一个人的指纹特征，基于指纹接收设备输出的指纹信息在指纹数据库寻找匹配的指纹特征，并将匹配的指纹特征对应的人物身份作为确认身份输出；MSP430单片机，分别与LCD显示设备、特征匹配设备、指纹接收设备和指纹匹配设备连接，当从特征匹配设备处接收到识别身份时，向当前结账的顾客启动指纹接收设备和指纹匹配设备以接收确认身份，当前结账的顾客处于排队结账的人群中，当识别身份与确认身份相符合时，将识别身份和收银员通过LCD显示设备的触摸屏输入的金额数据一起发送到远端的支付设备以完成支付，同时向识别身份对应的电子邮箱发送确认邮件，确认邮件中包括顾客支付视频；其中，预设基准面部轮廓为对基准面部图像进行轮廓提取而获得的图形，预设图像块大小选为45像素×50像素；其中，预设基准眼部轮廓为对基准眼部图像进行轮廓提取而获得的图形，预设基准鼻部轮廓为对基准鼻部图像进行轮廓提取而获得的图形，预设基准嘴部轮廓为对基准嘴部图像进行轮廓提取而获得的图形；其中，MSP430单片机在第一预设时间后未接收到识别身份时，发出身份确认失败信号，MSP430单片机在第二预设时间后未接收到确认身份时，发出身份确认失败信号，MSP430单片机在识别身份与确认身份不相符合时，发出身份确认失败信号，MSP430单片机在识别身份与确认身份相符合时，发出身份确认成功信号。