一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)及方法，通過激光掃描儀獲取人臉三維數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給微處理器；微處理器通過網(wǎng)絡(luò)將獲取到的數(shù)據(jù)傳遞到云端服務(wù)器，通過云端服務(wù)器中內(nèi)置三維人臉識(shí)別算法對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出待比對(duì)特征，與云端服務(wù)器中數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，通過相似度計(jì)算來進(jìn)行判別，得到匹配結(jié)果，通過網(wǎng)絡(luò)將匹配結(jié)果傳送給微處理器；微處理器將匹配結(jié)果發(fā)給顯示終端顯示，微處理器控制外設(shè)進(jìn)行操作。本發(fā)明縮短了識(shí)別時(shí)間，提高了工作效率；終端設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約成本，使得三維人臉識(shí)別應(yīng)用更為廣泛；云端服務(wù)器可以容納較大數(shù)據(jù)庫，能夠識(shí)別更多的用戶以及保證足夠高的識(shí)別精度。
【專利說明】—種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]雖然基于圖像的人臉識(shí)別已取得很大進(jìn)展，并可在約束環(huán)境下獲得很好的識(shí)別性能，但仍受光照、姿態(tài)、表情等變化的影響很大，其本質(zhì)原因在于圖像是三維物體在二維空間的簡約投影。因此，利用臉部曲面的顯式三維表達(dá)進(jìn)行人臉識(shí)別正成為近幾年學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。
[0003]基于三維數(shù)據(jù)的人臉識(shí)別算法在計(jì)算復(fù)雜度上要高于二維圖像，特別是對(duì)采樣分辨率很高的三維人臉數(shù)據(jù)，一次匹配所需的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于二維圖像。同時(shí)三維識(shí)別的數(shù)據(jù)容量和計(jì)算量十分巨大，給存儲(chǔ)和運(yùn)算帶來困難，也要求更高的硬件配置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)及方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)，包括微處理器MCU、與所述微處理器分別相連的激光掃描儀、顯示終端、云端服務(wù)器和外設(shè)。
[0006]前述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征是，所述一臺(tái)云端服務(wù)器為多個(gè)終端服務(wù)，所述外設(shè)為用電設(shè)備。
[0007]基于上述一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法:包括步驟:
1)激光掃描儀獲取人臉三維數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給微處理器MCU；
2)微處理器通過網(wǎng)絡(luò)將獲取到的數(shù)據(jù)傳遞到云端服務(wù)器，通過云端服務(wù)器中內(nèi)置三維人臉識(shí)別算法對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出待比對(duì)特征，與云端服務(wù)器中數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，通過相似度計(jì)算來進(jìn)行判別，得到匹配結(jié)果，通過網(wǎng)絡(luò)將匹配結(jié)果傳送給微處理器；
3)微處理器將匹配結(jié)果發(fā)給顯示終端顯示，微處理器控制外設(shè)進(jìn)行操作。
[0008]前述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別方法，其特征是，步驟2)中，所述預(yù)處理包括數(shù)據(jù)去噪及數(shù)據(jù)規(guī)格化；所述數(shù)據(jù)去噪是去除由于采集過程中數(shù)據(jù)缺失或者數(shù)據(jù)錯(cuò)誤產(chǎn)生的采集得到的原始三維數(shù)據(jù)帶有的空洞或者尖點(diǎn)；所述數(shù)據(jù)規(guī)格化是對(duì)采樣到原始三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形式。
[0009]前述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別方法，其特征是，步驟2)中，所述三維人臉識(shí)別算法為partial-1CP算法,所述partial_ICP算法包括模型對(duì)齊和相似度計(jì)算。
[0010]前述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別方法，其特征是，所述模型對(duì)齊是尋求兩者之間的剛性變換以最小化對(duì)齊誤差，實(shí)現(xiàn)兩者的空間幾何關(guān)系的配準(zhǔn)；所述相似度計(jì)算通過測(cè)地距離的計(jì)算來進(jìn)行判別。
[0011]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:由云端服務(wù)器進(jìn)行運(yùn)算，縮短了識(shí)別時(shí)間，提高了工作效率；由于主要工作由云端服務(wù)器完成，終端設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約了成本；云計(jì)算的加入使得可以有很多終端設(shè)備，使三維人臉識(shí)別應(yīng)用更為廣泛；云端服務(wù)器可以容納較大的數(shù)據(jù)庫，能夠識(shí)別更多的用戶以及保證足夠高的識(shí)別精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]如圖1所示，一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)，包括微處理器MCU、與所述微處理器分別相連的激光掃描儀、顯示終端、云端服務(wù)器和外設(shè)。
[0015]一個(gè)云端服務(wù)器可以為多個(gè)終端組件服務(wù)，擴(kuò)展了三維人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時(shí)服務(wù)器可以允許較大的數(shù)據(jù)庫存在，能夠保證識(shí)別較多的用戶以及提高識(shí)別的精度。所述外設(shè)為用電設(shè)備，如智能家居等。
[0016]圖2所示，一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法:
1)激光掃描儀獲取人臉三維數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給微處理器MCU；
2)微處理器通過網(wǎng)絡(luò)將獲取到的數(shù)據(jù)傳遞到云端服務(wù)器，通過云端服務(wù)器中內(nèi)置三維人臉識(shí)別算法對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出待比對(duì)特征，與云端服務(wù)器中數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，通過相似度計(jì)算來進(jìn)行判別，得到匹配結(jié)果，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給微處理器；
3)微處理器將匹配結(jié)果發(fā)給顯示終端顯示，同時(shí)控制外設(shè)進(jìn)行后續(xù)操作。
[0017]所述預(yù)處理操作包括數(shù)據(jù)去噪及數(shù)據(jù)規(guī)格化。數(shù)據(jù)去噪是去除由于采集過程中數(shù)據(jù)缺失或者數(shù)據(jù)錯(cuò)誤產(chǎn)生的采集得到的原始三維數(shù)據(jù)帶有的空洞或者尖點(diǎn)。數(shù)據(jù)規(guī)格化是對(duì)采樣到原始三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的形式，從而方便后續(xù)操作。
[0018]所述三維人臉識(shí)別算法為partial-1CP算法,所述partial-1CP算法包括模型對(duì)齊和相似度計(jì)算；所述模型對(duì)齊是為了尋求兩者之間的剛性變換以最小化對(duì)齊誤差，實(shí)現(xiàn)兩者的空間幾何關(guān)系的配準(zhǔn)；所述相似度計(jì)算通過測(cè)地距離的計(jì)算來進(jìn)行判別。
[0019]本發(fā)明將三維人臉識(shí)別技術(shù)與云計(jì)算相結(jié)合，終端組件只需要負(fù)責(zé)信息的采集、顯示及后續(xù)操作，而把存儲(chǔ)量、運(yùn)算復(fù)雜、耗時(shí)長現(xiàn)階段難以根本性解決的問題由云端服務(wù)器承擔(dān)，從而精簡了終端組件結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本，提高了工作效率，節(jié)省了識(shí)別時(shí)間，改善了用戶體驗(yàn)效果。
[0020]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)，包括微處理器MCU、與所述微處理器分別相連的激光掃描儀、顯示終端、云端服務(wù)器和外設(shè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)，其特征是，所述一臺(tái)云端服務(wù)器為多個(gè)終端服務(wù)，所述外設(shè)為用電設(shè)備。
3.基于上述任一權(quán)利要求中所述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法:其特征是，包括步驟: 1)激光掃描儀獲取人臉三維數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給微處理器MCU； 2)微處理器通過網(wǎng)絡(luò)將獲取到的數(shù)據(jù)傳遞到云端服務(wù)器，通過云端服務(wù)器中內(nèi)置三維人臉識(shí)別算法對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出待比對(duì)特征，與云端服務(wù)器中數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，通過相似度計(jì)算來進(jìn)行判別，得到匹配結(jié)果，通過網(wǎng)絡(luò)將匹配結(jié)果傳送給微處理器； 3)微處理器將匹配結(jié)果發(fā)給顯示終端顯示，微處理器控制外設(shè)進(jìn)行操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別方法，其特征是，步驟2)中，所述預(yù)處理包括數(shù)據(jù)去噪及數(shù)據(jù)規(guī)格化；所述數(shù)據(jù)去噪是去除由于采集過程中數(shù)據(jù)缺失或者數(shù)據(jù)錯(cuò)誤產(chǎn)生的采集得到的原始三維數(shù)據(jù)帶有的空洞或者尖點(diǎn)；所述數(shù)據(jù)規(guī)格化是對(duì)采樣到原始三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別方法，其特征是，步驟2)中，所述三維人臉識(shí)別算法為partial-1CP算法，所述partial_ICP算法包括模型對(duì)齊和相似度計(jì)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于云計(jì)算的三維人臉識(shí)別方法，其特征是，所述模型對(duì)齊是尋求兩者之間的剛性變換以最小化對(duì)齊誤差，實(shí)現(xiàn)兩者的空間幾何關(guān)系的配準(zhǔn)；所述相似度計(jì)算通過測(cè)地距離的計(jì)算來進(jìn)行判別。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK104408422SQ201410690240
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】張會(huì)林, 孫利華 申請(qǐng)人:蘇州福豐科技有限公司