專利名稱：適用于視頻監(jiān)控的人臉檢測及攝像機云臺控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于視頻監(jiān)控的通用人臉檢測及攝像機云臺控制方法。該方法的主要特點是能夠通過高效的基于多核架構的人臉檢測算法檢測出人臉區(qū)域來控制監(jiān)控攝像機云臺的運動軌跡并進行預測，從而對檢測出的人臉區(qū)域進行放大拍攝存儲的操作。
背景技術：
視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的人臉檢測跟蹤技術在身份驗證、人機交互接口、智能視覺監(jiān)控、 基于感興趣區(qū)ROI的編碼與傳輸、可視電話等領域有著廣泛的應用和廣闊的發(fā)展前景。首先，視頻圖像的人臉跟蹤技術主要應用于視頻會議系統(tǒng)和視頻監(jiān)視系統(tǒng)中。針對敏感場合 (如銀行、商店、停車場)開發(fā)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠每天連續(xù)24小時地實時監(jiān)控，并自動分析攝像機捕獲的圖像數(shù)據(jù)，當盜竊發(fā)生或發(fā)現(xiàn)到具有異常行為的可疑人物時，系統(tǒng)能向保衛(wèi)人員準確及時地發(fā)出警報，從而避免犯罪的發(fā)生；同時，人臉檢測和跟蹤技術在訪問控制場合，在自動售貨機、ATM機，交通管理、公共場合行人的擁擠狀態(tài)分析及商店中消費者流量統(tǒng)計等監(jiān)控方面也有著相應的應用。其次，在人機交互技術上，視頻圖像的人臉檢測跟蹤技術占有舉足輕重的地位。人機交互一直是信息處理研究領域發(fā)展過程中的一個重要環(huán)節(jié)。在智能化的人機交互過程和對計算機視覺的研究中，人臉可以提供大量有價值的信息，也可以作為一個友好的交互接口，用于身份驗證、多媒體數(shù)據(jù)庫的檢索等領域中?，F(xiàn)有的人臉檢測系統(tǒng)雖然已經(jīng)能夠以較高的正確率檢測出人臉，但在大多數(shù)情況下所能提供的人臉圖像在清晰度和完整性上難以滿足要求，存在著相當大的缺陷；即使隨著現(xiàn)在安裝有高清攝像機的監(jiān)控系統(tǒng)的日益流行，當檢測目標位于較遠處時，如果不進行鏡頭焦距的調(diào)校及畫面大小的縮放，所拍攝到的圖像的清晰度仍然不能滿足要求。譬如檢測到的圖像未經(jīng)處理便存入數(shù)據(jù)庫中，導致檢測到的人臉過小或者過于模糊；檢測的到人臉圖像被某些遮擋物或附著物覆蓋，如前景物(位于人臉與攝像機之間的任意不透明物體)、頭發(fā)、眼鏡、胡須，導致檢測到的人臉一部分或全部特征丟失；檢測到的圖像由于拍攝角度不正確導致大部分人臉特征丟失等。由于視頻分辨率低,關鍵部位成像過小,往往無法得到關心的物體的清晰形象，這些不足將對公安機關事后調(diào)用取證造成很大的負面影響， 極大地影響了視頻監(jiān)控的使用成效。

發(fā)明內(nèi)容
I)基于多核架構的人臉檢測研究人臉檢測的各種特征的選取以及各種特征的提取方法通過對各種不同人臉的描述及觀察，提取出其所具備的共有特征，并用若干數(shù)學模型對其進行表述及闡釋；研究從大量人臉和非人臉樣本中自動學習具有區(qū)分性的特征的方法，從而構建準確的人臉分類器；在實現(xiàn)人臉檢測算法的基礎上，分析算法的并行性，并進一步對多任務調(diào)度策略進行完善，從而實現(xiàn)基于多核架構的實時、魯棒、高效的人臉檢測方法，根據(jù)所檢測出的人臉位置與人臉圖像所在區(qū)域的具體尺寸，準確高效地標識視頻畫面中出現(xiàn)的人臉，具體如下11)初始化訓練集把所有用于訓練的人臉圖像作為輸入，摳取出圖像中的人臉區(qū)域。接著用歸一化與圖像縮放技術把所有摳取出的圖像調(diào)整為統(tǒng)一的大?。籌. 2)提取圖像特征采用積分圖作為人臉區(qū)域的特征，積分圖為矩形特征，位置坐標為(X，y)的積分圖包含像素(X，y)左側及上側的所有像素的和為
權利要求
1.適用于視頻監(jiān)控的人臉檢測及攝像機云臺控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟I)基于多核架構的人臉檢測II)初始化訓練集把所有用于訓練的人臉圖像作為輸入，摳取出圖像中的人臉區(qū)域。接著用歸一化與圖像縮放技術把所有摳取出的圖像調(diào)整為統(tǒng)一的大??；1.2)提取圖像特征采用積分圖作為人臉區(qū)域的特征，積分圖為矩形特征，位置坐標為(X，y)的積分圖包含像素(X，y)左側及上側的所有像素的和為
2.如權利要求I所述的適用于視頻監(jiān)控的人臉檢測及攝像機云臺控制方法，其特征在于在步驟I)中使用OpenMP對上述算法進行多核加速；根據(jù)CPU的數(shù)量對計算任務進行劃分；把粗粒度的任務分解為細粒度的輕量級線程進行處理。
3.如權利要求I或2所述的適用于視頻監(jiān)控的人臉檢測及攝像機云臺控制方法，其特征在于步驟3)的通訊接口電路為RS485。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于視頻監(jiān)控的通用人臉檢測及攝像機云臺控制方法。該方法包括基于多核架構的人臉檢測、人臉區(qū)域運動軌跡預測和控制攝像機云臺抓拍人臉三大步驟，其主要特點是能夠通過高效的基于多核架構的人臉檢測算法檢測出人臉區(qū)域來控制監(jiān)控攝像機云臺的運動軌跡并進行預測，從而對檢測出的人臉區(qū)域進行放大拍攝存儲的操作。本發(fā)明具有廣泛的應用前景，可以應用到各種基于人臉檢測技術的智能監(jiān)控系統(tǒng)中，使得各系統(tǒng)的正確率及效率性能得到進一步的提升。
文檔編號G06K9/66GK102592146SQ20111044650
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者童若鋒, 謝迪 申請人:浙江大學