專利名稱：人臉偵測辨識系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于一種影像辨識系統(tǒng)，尤其是一種人臉偵測辨識系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如圖2所示，傳統(tǒng)上人臉偵測辨識系統(tǒng)主要包含一資料儲存裝置，該裝置儲存所有人像影像資料，作為影像辨識器比對所用；一影像攝錄器，多次擷取所在的某段距離內(nèi)的使用者的人像影像；一影像偵測器，該偵測器篩選出適當?shù)娜讼裼跋裰?，通過運算模擬出一人像；一影像辨識器，將運算出的模擬人像與資料庫以儲存的人像影像資料進行比對，并判斷出兩者的相似度。當一使用者位于影像攝錄器某段距離內(nèi)時，影像攝錄器會將該使用者的人臉影像通過攝錄的方式擷取下來，在擷取的過程中，不只擷取一影像，會擷取一連串的人臉影像， 接著再經(jīng)由本實用新型中的一影像偵測器，該影像偵測器會先在影像攝錄器所擷取下來的人臉影像中，篩選出角度、位置適合的人臉影像，再將該適合的臉部特征作為運算單位，如鼻梁、眼角等特征點。通過特定的運算方式，形成一模擬人像，接著，將經(jīng)由已運算而成的模擬人像利用特征辨識單元直接與特征辨識資料庫所讀取出來的擁有人臉部特征資料做一連串的辨識分析，若比對兩者臉部特征的相似度高過一門檻值時，即認為該使用者與資料庫所存取的人像為同一人；若比對兩者臉部特征的相似度低于門檻值時，則認為不為同一人。進行影像辨識時，必須先進行影像偵測的動作，以偵測出一畫面中人臉的位置，然后再與資料庫中儲存的資料作比對。往往在實際的應用中這些動作必需即時完成，但所需要的運算量確是相當?shù)凝嫶?。所以系統(tǒng)無法即時完成這些龐大的運算。導致必需購置昂貴的系統(tǒng)才可以負荷運算的需要。本實用新型的目的在于應用現(xiàn)有裝置的有效配置，以節(jié)省成本，并可以達到運算上的需求。首先，必須先建立使用者的資料，其流程是為，讓一使用者位于影像攝錄器某段距離內(nèi)時，CPU經(jīng)由影像攝錄器的鏡頭(為CMOS攝像鏡頭或CCD攝像鏡頭)擷取該使用者圖像，并轉(zhuǎn)換為YUV格式圖像數(shù)據(jù)儲存至記憶體(同步動態(tài)隨機存取記憶體，SDRAM)當中。YUV 格式是為編譯true-color顏色空間(color space)的種類，“Y”表示明亮度(Luminance、 Luma)，“U”和“ V，，則是色度、濃度(Chrominance、Chroma)，通常用來描述模擬信號。然后， 傳輸控制指令至人臉辨識芯片，啟動人像辨識以及分析流程。而人像偵測芯片再發(fā)送控制指令到人臉檢測芯片，人臉檢測芯片從存于記憶體中YUV格式的圖像中搜尋以及定位該使用者的人像區(qū)域。并對該使用者的人像提取人像特征，再將所提取的該使用者人像特征與該使用者的身分資料一并儲存至永久記憶體中。上述即為人臉注冊，即從圖像中自動地提取人臉的區(qū)域，然后提取人臉特征，儲存于永久記憶體，如SD卡、磁片等中。然而，辨識人臉時，使用者須先位于該影像攝錄器某段距離內(nèi)，以讓攝像鏡頭得以擷取該使用者的圖像，CPU會通過該攝像鏡頭擷取圖像之后，將該圖像的格式轉(zhuǎn)換至YUV格式并儲存于記憶體(同步動態(tài)隨機存取記憶體，SDRAM)當中，同時，CPU會發(fā)送傳輸控制指令到人臉辨識芯片，以啟動人臉偵測和分析的流程，人臉辨識芯片接收到傳輸控制指令之后，發(fā)送控制指令至人臉偵測芯片，人臉偵測芯片從圖像中定位該人臉的區(qū)域并提取其特征，再將所提取的特征與永久記憶體中的特征進行比對，尋找相似的特征，若找到相似特征則比對成功，否則即失敗。而其結(jié)果會傳送至識別芯片，并再傳送給CPU，CPU經(jīng)由輸出系統(tǒng)輸出。

實用新型內(nèi)容傳統(tǒng)上，將偵測的演算法及辨識的演算法同時架構(gòu)在一芯片內(nèi)。由于該兩演算法在實際運作時計算量相當?shù)拇?，為了達到即時(Real-Time)的目的，所以必須應用高速的芯片才能夠符合實際的需要。但是，此一類型的高速芯片相當?shù)陌嘿F。本實用新型的目的在于應用現(xiàn)有裝置的有效配置，以節(jié)省成本，并可以達到運算上的需求。為達上述目的，本實用新型提供一種人臉偵測辨識系統(tǒng)，包含一個影像處理芯片，該影像處理芯片包含一個可執(zhí)行影像處理的相關(guān)運算的運算元件；一個影像偵測元件，為內(nèi)建于影像處理芯片內(nèi)的元件，其是與影像偵測元件在制程中同時形成的元件；一個儲存記憶有可執(zhí)行的模塊的寫入?yún)^(qū)，該寫入?yún)^(qū)具有儲存記憶的功能，以將所寫入的影像辨識模塊儲存。以在芯片啟動后將寫入?yún)^(qū)的程序載入運算元件，由該運算元件進行相關(guān)的影像辨識運算，其中還包含一個儲存所有人像影像資料及相關(guān)特征資料以作為影像辨識模塊比對所用的資料儲存裝置，其連結(jié)該影像處理芯片。還包含一個影像攝錄器，擷取所在的一段距離內(nèi)的使用者的人像影像，并將所攝入的影像傳送到影像處理芯片以進行所需要的處理。還包含一個作為運算時資料隨機儲存之用的隨機存取記憶體，其連結(jié)該影像處理
-H-· I I心片。還包含一個用于輸出偵測的結(jié)果的輸出裝置。該寫入?yún)^(qū)包含由外部寫入的模塊，該模塊為將運算出的模擬人像與已儲存的人像影像資料進行比對，并判斷出兩者的相似度的影像辨識模塊。影像偵測元件應用時，該影像偵測元件抓取攝入的影像再篩選出適當?shù)娜讼裼跋裰?，通過運算模擬出一人像；再由該人像中篩選出角度、位置適合的人臉影像，再將該適合的臉部特征作為運算單位。影像攝錄器使用感光元件為CMOS或CXD。本實用新型的有益技術(shù)效果在于，借助有些應用上只需進行偵測即可所用的，市面上有的只有偵測功能的芯片，其因為僅有偵測功能，價格也相對較為低廉。于本實用新型中，應用于該類型的芯片載將其寫入辨識演算法模塊，而使得此種只有偵測功能的芯片也同時具有了辨識的功能，但是其整體價格仍比原來同時具有偵測及辨識功能的芯片還要便宜，因而達到了節(jié)省成本，并可以達到運算上的需求。
圖1示本實用新型的內(nèi)部架構(gòu)圖。圖2示現(xiàn)有技術(shù)的流程架構(gòu)圖。主要元件符號說明10影像處理芯片11運算元件12影像偵測元件13寫入?yún)^(qū)20資料儲存裝置30影像攝錄器40隨機存取記憶體50輸出裝置。
具體實施方式
本實用新型中提出一種人臉偵測辨識系統(tǒng)，請參考圖1的架構(gòu)圖，其中本實用新型的系統(tǒng)包含下列元件一影像處理芯片10，包含一運算元件11，可執(zhí)行影像處理的相關(guān)運算；一影像偵測元件12，為內(nèi)建在影像處理芯片10內(nèi)的元件，可以是與影像偵測元件 12在制程中同時形成的元件。應用時，該影像偵測元件10抓取攝入的影像再篩選出適當?shù)娜讼裼跋裰?，通過運算模擬出一人像。再由該人像中篩選出角度、位置適合的人臉影像， 再將該適合的臉部特征作為運算單位；一寫入?yún)^(qū)13，可用于寫入可執(zhí)行的軟件模塊，以在芯片啟動后可將寫入?yún)^(qū)13的模塊載入運算元件11，由該運算元件11進行相關(guān)的運算，該寫入?yún)^(qū)13具有儲存記憶的功能， 可以將所寫入的軟件模塊儲存；其中該寫入?yún)^(qū)13包含由外部寫入的模塊，該模塊為影像辨識程序模塊。該辨識軟體將運算出的模擬人像與已儲存的人像影像資料進行比對，并判斷出兩者的相似度。本實用新型相關(guān)的處理系統(tǒng)為；一資料儲存裝置20，連結(jié)該影像處理芯片10，該裝置儲存所有人像影像資料及相關(guān)特征資料，作為影像辨識程序模塊比對所用。一影像攝錄器30，多次擷取所在的某段距離內(nèi)的使用者的人像影像，并將所攝入的影像傳送到影像處理芯片10已進行所需要的處理。一隨機存取記憶體40 (如RAM、DRAM、SRAM、SDRAM等等)，連結(jié)該影像處理芯片10， 以作為運算時資料隨機儲存之用。一輸出裝置50，用于輸出偵測的結(jié)果。其操作過程為，當一使用者位于影像攝錄器30某段距離內(nèi)時，影像攝錄器30會將該使用者的人臉影像通過攝錄的方式擷取下來，在擷取的過程中，不只擷取一影像，會擷取一連串的人臉影像，接著再經(jīng)由本實用新型中的一影像偵測元件12，該影像偵測元件12會先在影像攝錄器30所擷取下來的人臉影像中，篩選出角度、位置適合的人臉影像，再將該適合的臉部特征作為運算單位，如鼻梁、眼角等特征點。通過本實用新型的運算元件，形成一模擬人像，接著，將經(jīng)由已運算而成的模擬人像直接與資料儲存裝置20所讀取出來的擁有人臉部特征資料做一連串的辨識分析，若比對兩者臉部特征的相似度高過一門檻值時， 即認為該使用者與資料儲存裝置所存取的人像為同一人；若比對兩者臉部特征的相似度低于門檻值時，則認為不為同一人，再將其比對結(jié)果經(jīng)由輸出裝置50輸出。傳統(tǒng)上，將偵測的演算法及辨識的演算法同時架構(gòu)在一芯片內(nèi)。由于該兩演算法在實際運作時計算量相當?shù)拇?，為了達到即時(Real-Time)的目的，所以必須應用高速的芯片才能夠符合實際的需要。但是，此一類型的高速芯片相當?shù)陌嘿F。有些應用上只需進行偵測即可，市面上也有只有偵測功能的芯片，因為僅有偵測功能，價格也相對較為低廉。本實用新型中應用該類型的芯片載寫入辨識演算法模塊，而使得此種只有偵測功能的芯片也同時具有辨識的功能，但是整體價格仍比原來同時具有偵測及辨識功能的芯片還要便宜。綜上所述，本實用新型人性化的體貼設計，相當符合實際需求。其具體改進現(xiàn)有缺失，相較于現(xiàn)有技術(shù)明顯具有突破性的進步優(yōu)點，確實具有功效的增進，且非易于達成。本實用新型未曾公開或揭露于國內(nèi)與國外的文獻與市場上，已符合專利法規(guī)定。上列詳細說明是針對本實用新型的一可行實施例的具體說明，惟該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所為的等效實施或變更，均應包含于本實用新型的專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種人臉偵測辨識系統(tǒng)，其特征在于，包含一個影像處理芯片，該影像處理芯片包含一個執(zhí)行影像處理的相關(guān)運算的運算元件；一個影像偵測元件，為內(nèi)建于影像處理芯片內(nèi)的元件，其是與影像偵測元件在制程中同時形成的元件；一個儲存記憶有可執(zhí)行的影像辨識模塊的寫入?yún)^(qū)，于芯片啟動后該模塊借助該運算元件進行相關(guān)的運算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偵測辨識系統(tǒng)，其特征在于，還包含一個儲存所有人像影像資料及相關(guān)特征資料以作為影像辨識模塊比對所用的資料儲存裝置，其連結(jié)該影像處理芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偵測辨識系統(tǒng)，其特征在于，還包含一個影像攝錄器，擷取所在的一段距離內(nèi)的使用者的人像影像，并將所攝入的影像傳送到影像處理芯片以進行所需要的處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偵測辨識系統(tǒng)，其特征在于，還包含一個作為運算時資料隨機儲存之用的隨機存取記憶體，其連結(jié)該影像處理芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偵測辨識系統(tǒng)，其特征在于，還包含一個用于輸出偵測的結(jié)果的輸出裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉偵測辨識系統(tǒng)，其特征在于，該寫入?yún)^(qū)包含由外部寫入的影像辨識模塊，該模塊為將運算出的模擬人像與已儲存的人像影像資料進行比對，并判斷出兩者的相似度的影像辨識模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人臉偵測辨識系統(tǒng)，其特征在于，影像攝錄器使用感光元件為 CMOS 或 CCD。
專利摘要一種人臉偵測辨識系統(tǒng)，包含影像處理芯片，影像處理芯片包含運算元件，執(zhí)行影像處理的相關(guān)運算；影像偵測元件，抓取攝入的影像再篩選出適當臉部特征作為運算單位；寫入?yún)^(qū)儲存有可執(zhí)行的影像辨識模塊。資料儲存裝置儲存所有人像影像資料及相關(guān)特征資料作為影像辨識模塊比對；影像攝錄器，多次擷取所在的某段距離內(nèi)的使用者的人像影像，并傳送到影像處理芯片進行所需的處理；隨機存取記憶體作為運算時資料隨機儲存之用；輸出裝置，用于輸出偵測的結(jié)果。使得只有偵測功能的芯片也同時具有辨識的功能在應用上，可節(jié)省使用的成本，以較低廉的價格達到相同的目的。
文檔編號G06K9/00GK201965633SQ20112000846
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者鄒佳融 申請人:鼎創(chuàng)電子股份有限公司