人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)及其采集建模訓(xùn)練方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)及其采集建模訓(xùn)練方法，所述采集建模訓(xùn)練方法包括以下步驟：步驟一，采集裝置進(jìn)行水平采集方向的采集點(diǎn)及采集精度的選擇；步驟二，采集裝置進(jìn)行光源的調(diào)整；步驟三，確認(rèn)采集裝置的縱向俯仰角要求，調(diào)整水平向采集點(diǎn)的俯仰角度；步驟四，數(shù)據(jù)采集及標(biāo)定；步驟五：重復(fù)步驟三、步驟四的采集過(guò)程，得到采集對(duì)象數(shù)據(jù)后進(jìn)行標(biāo)定，若一組采集對(duì)象的全部信息采集結(jié)束后，統(tǒng)一送入角度訓(xùn)練分類器中進(jìn)行模型訓(xùn)練。本發(fā)明通過(guò)對(duì)采集攝像機(jī)位置的動(dòng)態(tài)選擇以細(xì)分被采集對(duì)象在同光源條件下不同角度的模型數(shù)據(jù)，提高了被采集模型的精度，從而增強(qiáng)系統(tǒng)整體的識(shí)別能力，可以再次訓(xùn)練符合實(shí)際使用場(chǎng)所的模型進(jìn)行識(shí)別。
【專利說(shuō)明】人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)及其采集建模訓(xùn)練方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于安防系統(tǒng)中人臉采集角度訓(xùn)練的領(lǐng)域，具體地，涉及一種人臉的采集 建模訓(xùn)練系統(tǒng)及其采集建模訓(xùn)練方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，安防系統(tǒng)多安裝在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中采集對(duì)象，從人臉的采集裝置一般選擇建模 的人臉照片的角度都在水平旋轉(zhuǎn)30°，俯仰角度30°以內(nèi)，超過(guò)此范圍的人臉照片所建立 的模型基本不具意義且引起的誤差較大。如何在現(xiàn)有的采集能力下提升系統(tǒng)的識(shí)別能力是 當(dāng)前的一大主要方向。此外，適當(dāng)?shù)姆治龉庠磳?duì)人臉建模數(shù)據(jù)的影響亦具意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)及其 采集建模訓(xùn)練方法，其通過(guò)對(duì)采集攝像機(jī)位置的動(dòng)態(tài)選擇以細(xì)分被采集對(duì)象在同光源條件 下不同角度的模型數(shù)據(jù)，提高了被采集模型的精度，從而增強(qiáng)系統(tǒng)整體的識(shí)別能力，通過(guò)匹 配不同現(xiàn)場(chǎng)的光源條件，可以再次訓(xùn)練符合實(shí)際使用場(chǎng)所的模型進(jìn)行識(shí)別。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)，其包括：
[0005] 采集攝像機(jī)陣列，由不少于九部采集攝像機(jī)組成，通過(guò)調(diào)整縱向半圓滑動(dòng)軌道位 置給出采集攝像機(jī)不同的俯仰角度進(jìn)行人臉信息采集；
[0006] 水平采集方向?qū)к墸讲杉较驅(qū)к売糜谒椒较虿杉矣煽ú酆突壗M成， 滑軌是以采集點(diǎn)為圓心的一個(gè)半圓型軌道，通過(guò)卡槽將采集攝像機(jī)固定在不同的位置上；
[0007] 縱向半圓滑動(dòng)軌道，縱向半圓滑動(dòng)軌道用于調(diào)整縱向俯仰角，采用普通的滑動(dòng)軌 道將水平采集方向?qū)к壷行奈恢霉潭ㄔ谄淇ú凵?，由電?dòng)控制箱移動(dòng)卡槽從而達(dá)到更改水 平采集方向?qū)к壴诳v向半圓滑動(dòng)軌道上位置點(diǎn)的目的；
[0008] 角度訓(xùn)練分類器，角度訓(xùn)練分類器根據(jù)采集攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練人臉角度 模型。
[0009] 優(yōu)選地，所述采集攝像機(jī)陣列、水平采集方向?qū)к?、縱向半圓滑動(dòng)軌道構(gòu)成一個(gè)采 集裝置。
[0010] 優(yōu)選地，所述采集攝像機(jī)的架設(shè)方式有兩種：一種是將采集攝像機(jī)平均分布在水 平采集方向?qū)к壏秶鷥?nèi)；另一種是在采集關(guān)心區(qū)域高密度分布，其他區(qū)域內(nèi)低密度分布。 [0011] 本發(fā)明還提供一種人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)的采集建模訓(xùn)練的方法，所述采集建 模訓(xùn)練的方法如上所述的人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)，所述采集建模訓(xùn)練的方法包括以下步 驟：
[0012] 步驟一，采集裝置進(jìn)行水平采集方向的采集點(diǎn)及采集精度的選擇；
[0013] 步驟二，采集裝置進(jìn)行光源的調(diào)整；
[0014] 步驟三，確認(rèn)采集裝置的縱向俯仰角要求，縱向俯仰角的調(diào)整采用半圓滑動(dòng)軌道 設(shè)計(jì)，在保證焦距不變的情況下，調(diào)整水平向采集點(diǎn)的俯仰角度，然后在滑動(dòng)軌道上固定位 置進(jìn)行同光源下的信息采集；
[0015] 步驟四，數(shù)據(jù)采集及標(biāo)定，選擇好采集裝置的采集布置形式后，將采集對(duì)象置于采 集點(diǎn)，移動(dòng)縱向軌道到指定位置開(kāi)始對(duì)采集對(duì)象逐個(gè)進(jìn)行采集；
[0016] 步驟五：重復(fù)步驟三、步驟四的采集過(guò)程，得到采集對(duì)象數(shù)據(jù)后進(jìn)行標(biāo)定，若一組 采集對(duì)象的全部信息采集結(jié)束后，統(tǒng)一送入角度訓(xùn)練分類器中進(jìn)行模型訓(xùn)練。
[0017] 優(yōu)選地，所述采集裝置的采集區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)半球體區(qū)域。
[0018] 優(yōu)選地，所述采集裝置將水平采集方向平均分割成N份或不均勻切割成N份， N > 8,需要將采集焦點(diǎn)布置在非逆光的固定光照條件下進(jìn)行采集。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：本發(fā)明通過(guò)對(duì)采集攝像機(jī)位置的 動(dòng)態(tài)選擇以細(xì)分被采集對(duì)象在同光源條件下不同角度的模型數(shù)據(jù)，提高了被采集模型的精 度，從而增強(qiáng)系統(tǒng)整體的識(shí)別能力，通過(guò)匹配不同現(xiàn)場(chǎng)的光源條件，可以再次訓(xùn)練符合實(shí)際 使用場(chǎng)所的模型進(jìn)行識(shí)別。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[0021] 圖1是本發(fā)明人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)的原理框圖。
[0022] 圖2是本發(fā)明采用的水平采集方向?qū)к壍慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖3是本發(fā)明中水平采集方向?qū)к壓涂v向半圓滑動(dòng)軌道的結(jié)構(gòu)示意圖圖。
[0024] 圖4是本發(fā)明中信息輸送過(guò)程的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0026] 如圖1至圖4所示，本發(fā)明人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)包括：
[0027] 采集攝像機(jī)陣列，由不少于九部采集攝像機(jī)組成，通過(guò)調(diào)整縱向半圓滑動(dòng)軌道位 置給出采集攝像機(jī)不同的俯仰角度進(jìn)行人臉信息采集。采集攝像機(jī)的架設(shè)方式有兩種：一 種是將采集攝像機(jī)平均分布在水平采集方向?qū)к壏秶鷥?nèi)；另一種是在采集關(guān)心區(qū)域高密度 分布，其他區(qū)域內(nèi)低密度分布；
[0028] 水平采集方向?qū)к?，水平采集方向?qū)к売糜谒椒较虿杉矣煽ú酆突壗M成， 滑軌是以采集點(diǎn)A為圓心的一個(gè)半圓型軌道B，可以通過(guò)卡槽將采集攝像機(jī)C固定在不同的 位置上；
[0029] 縱向半圓滑動(dòng)軌道，縱向半圓滑動(dòng)軌道D用于調(diào)整縱向俯仰角，采用普通的滑動(dòng) 軌道將水平采集方向?qū)к壷行奈恢霉潭ㄔ谄淇ú凵?，由電?dòng)控制箱移動(dòng)卡槽從而達(dá)到更改 水平采集方向?qū)к壴诳v向半圓滑動(dòng)軌道上位置點(diǎn)的目的；
[0030] 角度訓(xùn)練分類器，角度訓(xùn)練分類器根據(jù)采集攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練人臉角度 模型。當(dāng)采集點(diǎn)固定好后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，待數(shù)據(jù)采集結(jié)束統(tǒng)一發(fā)送到角度訓(xùn)練分類器中進(jìn) 行模型訓(xùn)練，將修正后的模型嵌入識(shí)別系統(tǒng)中。
[0031] 其中，采集攝像機(jī)陣列、水平采集方向?qū)к?、縱向半圓滑動(dòng)軌道構(gòu)成一個(gè)采集裝 置。
[0032] 本發(fā)明人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)的采集建模訓(xùn)練的方法包括以下步驟：
[0033] 步驟一：采集裝置進(jìn)行水平采集方向的采集點(diǎn)及采集精度的選擇，水平采集方向 導(dǎo)軌的圓心即為系統(tǒng)的采集點(diǎn)。確定好系統(tǒng)采集點(diǎn)后，再確定采集系統(tǒng)水平采集方向的精 度選擇，在滿足最低分割數(shù)N > 8時(shí)，這里選擇N = 8,則將九部高速采集攝像機(jī)以22. 5° 間隔平行固定在水平采集凹槽中并調(diào)好焦距。在成本允許的范圍內(nèi)，采集點(diǎn)越多則采集分 辨精度越高。在采集點(diǎn)數(shù)固定時(shí)，也可以根據(jù)系統(tǒng)最關(guān)注的角度范圍內(nèi)對(duì)角度進(jìn)行不均勻 劃分。但水平采集方向角度固定后，在采集過(guò)程中不予更改。采集裝置的采集區(qū)域?yàn)橐粋€(gè) 半球體區(qū)域，其采集范圍水平方向-90?90°，縱向-90?90°，在任意一縱向范圍內(nèi)，采 集裝置將水平采集方向平均分割成N份或不均勻切割成N份，N(最低分割數(shù)8,需要將 采集焦點(diǎn)布置在非逆光的固定光照條件下進(jìn)行采集。
[0034] 步驟二：采集系統(tǒng)進(jìn)行光源的調(diào)整，水平采集方向調(diào)整完畢，將系統(tǒng)所需要的光照 條件布置到采集區(qū)域內(nèi)。
[0035] 步驟三：確認(rèn)采集裝置的縱向俯仰角要求，縱向俯仰角的調(diào)整采用半圓滑動(dòng)軌道 設(shè)計(jì)，在保證焦距不變的情況下，調(diào)整水平向采集點(diǎn)的俯仰角度，然后在滑動(dòng)軌道上固定位 置進(jìn)行同光源下的信息采集，這里需要根據(jù)系統(tǒng)的精度要求任意調(diào)整采集坐標(biāo)?？v向俯仰 角采集通過(guò)軌道調(diào)節(jié)控制，可自由控制俯仰角度間隔進(jìn)行采集。
[0036] 步驟四：數(shù)據(jù)采集及標(biāo)定，選擇好采集系統(tǒng)的采集布置形式后，將采集對(duì)象置于采 集點(diǎn)，移動(dòng)縱向軌道到指定位置開(kāi)始對(duì)采集對(duì)象逐個(gè)進(jìn)行采集；將采集攝像機(jī)陣列所采集 的全部數(shù)據(jù)統(tǒng)一輸出，用文件名修改工具將角度標(biāo)定在文件名的對(duì)應(yīng)字段，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)輸出 角度標(biāo)定。
[0037] 步驟五：重復(fù)步驟三、步驟四的采集過(guò)程，得到采集對(duì)象數(shù)據(jù)后進(jìn)行標(biāo)定，若一組 采集對(duì)象的全部信息采集結(jié)束后，統(tǒng)一送入角度訓(xùn)練分類器中進(jìn)行模型訓(xùn)練。
[0038] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：根據(jù)圖2水平向剖面圖選擇系統(tǒng)水平向采集 點(diǎn)數(shù)并布置位置，本系統(tǒng)采用九部高速采集攝像機(jī)以22. 5°間隔平行固定在水平采集凹槽 中并調(diào)好焦距。調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)光線至采集點(diǎn)均勻達(dá)到1〇〇勒克斯。在縱向半圓軌道上共選擇了 五個(gè)位置，俯仰角分別為-10°，-5°，0°，5°，10°，如圖3所示，將被采集對(duì)象固定到采 集點(diǎn)位置，分別將水平向?qū)к壎ㄎ辉诟┭鼋菫?10°、_5°、0°、5°、10°的五個(gè)位置進(jìn)行 人臉采集。如圖4所示，在固定光照條件依次采集人臉信息，由后臺(tái)軟件進(jìn)行角度信息標(biāo) 定，待整組數(shù)據(jù)采集完畢后送入系統(tǒng)的角度訓(xùn)練分類器中進(jìn)行訓(xùn)練人臉角度模型。
[0039] 本發(fā)明通過(guò)采集單個(gè)采集對(duì)象的多個(gè)角度同環(huán)境下的人臉照片，對(duì)其進(jìn)行全方位 信息采集建模，實(shí)現(xiàn)了在采集區(qū)域內(nèi)對(duì)同一光源下采集對(duì)象的人臉數(shù)據(jù)采集、標(biāo)定、入庫(kù)訓(xùn) 練，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化角度建模，提高模型識(shí)別精度，從而為提高了人臉識(shí)別算法的精度提供了 依據(jù)。本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的精確分類，提供原始數(shù)據(jù)的正確標(biāo)定，而且為系統(tǒng)光照條 件調(diào)整提供可行的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
[0040] 以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1. 一種人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，其包括： 采集攝像機(jī)陣列，由不少于九部采集攝像機(jī)組成，通過(guò)調(diào)整縱向半圓滑動(dòng)軌道位置給 出采集攝像機(jī)不同的俯仰角度進(jìn)行人臉信息采集； 水平采集方向?qū)к?，水平采集方向?qū)к売糜谒椒较虿杉矣煽ú酆突壗M成，滑軌 是以采集點(diǎn)為圓心的一個(gè)半圓型軌道，通過(guò)卡槽將采集攝像機(jī)固定在不同的位置上； 縱向半圓滑動(dòng)軌道，縱向半圓滑動(dòng)軌道用于調(diào)整縱向俯仰角，采用普通的滑動(dòng)軌道將 水平采集方向?qū)к壷行奈恢霉潭ㄔ谄淇ú凵?，由電?dòng)控制箱移動(dòng)卡槽從而達(dá)到更改水平采 集方向?qū)к壴诳v向半圓滑動(dòng)軌道上位置點(diǎn)的目的； 角度訓(xùn)練分類器，角度訓(xùn)練分類器根據(jù)采集攝像機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練人臉角度模 型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述采集攝像機(jī)陣 列、水平采集方向?qū)к?、縱向半圓滑動(dòng)軌道構(gòu)成一個(gè)采集裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述采集攝像機(jī)的 架設(shè)方式有兩種：一種是將采集攝像機(jī)平均分布在水平采集方向?qū)к壏秶鷥?nèi)；另一種是在 采集關(guān)心區(qū)域高密度分布，其他區(qū)域內(nèi)低密度分布。
4. 一種人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)的采集建模訓(xùn)練的方法，其特征在于，所述采集建模 訓(xùn)練的方法如權(quán)利要求2所述的人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)，所述采集建模訓(xùn)練的方法包括 以下步驟： 步驟一，采集裝置進(jìn)行水平采集方向的采集點(diǎn)及采集精度的選擇； 步驟二，采集裝置進(jìn)行光源的調(diào)整； 步驟三，確認(rèn)采集裝置的縱向俯仰角要求，縱向俯仰角的調(diào)整采用半圓滑動(dòng)軌道設(shè)計(jì)， 在保證焦距不變的情況下，調(diào)整水平向采集點(diǎn)的俯仰角度，然后在滑動(dòng)軌道上固定位置進(jìn) 行同光源下的信息采集； 步驟四，數(shù)據(jù)采集及標(biāo)定，選擇好采集裝置的采集布置形式后，將采集對(duì)象置于采集 點(diǎn)，移動(dòng)縱向軌道到指定位置開(kāi)始對(duì)采集對(duì)象逐個(gè)進(jìn)行采集； 步驟五：重復(fù)步驟三、步驟四的采集過(guò)程，得到采集對(duì)象數(shù)據(jù)后進(jìn)行標(biāo)定，若一組采集 對(duì)象的全部信息采集結(jié)束后，統(tǒng)一送入角度訓(xùn)練分類器中進(jìn)行模型訓(xùn)練。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)的采集建模訓(xùn)練的方法，其特征在 于，所述采集裝置的采集區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)半球體區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的人臉的采集建模訓(xùn)練系統(tǒng)的采集建模訓(xùn)練的方法，其特征在 于，所述采集裝置將水平采集方向平均分割成N份或不均勻切割成N份，N > 8,需要將采集 焦點(diǎn)布置在非逆光的固定光照條件下進(jìn)行采集。
【文檔編號(hào)】G06K9/66GK104091149SQ201410279893
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】吳限, 劉崎峰, 張倩倩, 黃清清 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二六研究所