專利名稱：通過多個面部原型合成的健壯面部注冊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般指向面部識別和面部驗證系統(tǒng)，并且特別指向能夠生成實際模板的面部原型合成系統(tǒng)并提供更健壯的注冊面部的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的面部識別方法是存儲人的面部的圖像，然后提供足夠健壯的面部匹配算法以處理變化的照明條件、面部表情、面部方向、眼鏡、胡須、胡子和面毛等。
在面部識別技術(shù)領(lǐng)域，研究幾乎已經(jīng)完全聚焦于開發(fā)對照明條件、面部表情和面部方向不變的算法。這樣的系統(tǒng)以復(fù)雜匹配算法或算法族的代價獲得簡單的數(shù)據(jù)庫?？商娲兀诿娌磕０迤ヅ浜蜕窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的面部識別系統(tǒng)需要大量面部采樣以訓(xùn)練該網(wǎng)絡(luò)達(dá)到可接受的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各操作主要有關(guān)線性幾何性質(zhì)，如按比例變化或縮放。
這些技術(shù)的問題是其弱于應(yīng)對各種照明條件、表情變化以及觀察的時間和注冊之間的時間差。
例如，WO 99/53427提供一種檢測和識別圖像幀中的對象的技術(shù)。對象標(biāo)識和識別過程使用基于模型圖和束圖(bunch graph)的圖像處理技術(shù)，其有效地將圖像特征表示為噴射(jet)。噴射由小波變換組成，并且在對應(yīng)真正可標(biāo)識的特征的圖像上的結(jié)點(diǎn)或界標(biāo)位置處處理。因而該作者提出基于從面部圖像提取的一組特征點(diǎn)的面部表示。然后面部識別使用可變形圖匹配技術(shù)實現(xiàn)。
WO 98/37507公開了為了實時或者根據(jù)照片文檔自動識別人的面部，產(chǎn)生頭的側(cè)視圖的數(shù)字圖像，并且通過線性提取(linear extraction)確定輪廓曲線。從該輪廓曲線，通過估計算法生成大大降低數(shù)量的數(shù)據(jù)，以用作為所考慮的人的模型。這特別考慮了需要用于模型代碼的最小存儲空間的簡單的生物統(tǒng)計(biometric)面部標(biāo)識。
一般地，改進(jìn)面部識別的嘗試已經(jīng)產(chǎn)生了提取特征并比較各特征與存儲在數(shù)據(jù)庫上的數(shù)據(jù)的各種方法和算法。然而，各種條件和情況仍然可產(chǎn)生較少希望的結(jié)果，因而需要替代方法改進(jìn)面部識別。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種更健壯的系統(tǒng)，其能夠處理變化的條件，如照明和面部方向。具體地，其目的在于提供一種用于這樣的系統(tǒng)的更健壯的注冊過程。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種面部合成系統(tǒng)，其能夠生成考慮變化的條件的實際模板。
考慮上述目的，本發(fā)明一方面提供一種面部識別和/或驗證系統(tǒng)，包括步驟注冊人的實際面部，其中捕獲和合成所述實際面部的圖像以創(chuàng)建多個面部原型，并且其中存儲所述面部原型用于以后使用要識別或驗證的捕獲的圖像的分析和比較。
所述面部原型可表示在各種照明條件、變化的面部表情、變化的面部方向和/或模型化誤差下所述實際面部的可能的外觀。
在另一方面，本發(fā)明提供一種面部原型合成系統(tǒng)，其中合成人的實際面部的圖像來創(chuàng)建多個面部原型，所述面部原型表示在各種照明條件、變化的面部表情、變化的面部方向和/或模型化誤差下所述實際面部的可能的外觀，并且其中存儲所述面部原型用于以后使用。
在優(yōu)選實施例中，所述系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化捕獲的圖像，以使眼睛分開固定距離并且在水平面上。所述系統(tǒng)可僅僅合成由眉毛和嘴限制的面部區(qū)域，假設(shè)如頭發(fā)的其它特征對識別和驗證目的沒有顯著變化。所述合成可包括考慮替代眼睛位置并且應(yīng)用各遮罩以解決(account for)變化條件和誤差。


圖1顯示優(yōu)選實施例中分析的面部區(qū)域。
圖2顯示可能的眼睛位置。
圖3說明使用幾何遮罩(mask)。
圖4說明使用光流近似。
圖5說明使用指數(shù)和對數(shù)函數(shù)。
圖6說明與垂直陰影遮罩使用的示例函數(shù)。
圖7說明使用陰影過濾器。
圖8說明手動照明遮罩的例子。
圖9說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例注冊用戶的例子。
具體實施例方式
因為由于如變化的照明條件導(dǎo)致難于取得準(zhǔn)確的面部識別，所以本發(fā)明提出一種依靠更強(qiáng)的注冊過程的方法或系統(tǒng)。
多數(shù)現(xiàn)有系統(tǒng)會捕獲人的圖像，并且為以后的比較存儲該圖像。在本發(fā)明中，在注冊人的面部的過程中，通過創(chuàng)建人工照明條件、人工面部變形(morphing)，并且通過特別是在眼睛檢測過程中將面部定位系統(tǒng)的誤差模型化，系統(tǒng)自動合成多個(multitude)面部原型。這些面部原型表示在各種照明條件、各種表情和各種面部方向下以及在面部定位系統(tǒng)的各種誤差下的初始面部的可能外觀。該系統(tǒng)對每個面部獲得可覆蓋該面部可具有的可能外觀的一組面部。
生成該多個面部原型后，可應(yīng)用數(shù)據(jù)分析，如維度減少(主要分量分析)、特征提取、自動聚類(clustering)、自組織圖(map)。還可取得基于這些面部原型的面部識別系統(tǒng)的設(shè)計?？蓱?yīng)用基于面部模板(pca)和/或特征矢量(gabor小波)的面部識別系統(tǒng)，并且它們還可使用這些面部聚類(cluster)用于訓(xùn)練。
現(xiàn)在考慮一個例子并且參照附圖。給定人的面部的圖像并且給定兩個眼睛(4、5)的位置，通過設(shè)置這兩個眼睛(4、5)在水平面上并且分開固定距離，例如50像素，優(yōu)選系統(tǒng)首先標(biāo)準(zhǔn)化該圖像。該操作可通過旋轉(zhuǎn)和比例的改變來實現(xiàn)。一旦創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化的圖像，該系統(tǒng)就選擇隨時間非常穩(wěn)定的面部部分，即系統(tǒng)不考慮眉毛以上和嘴3以下的面部部分。也就是說，該系統(tǒng)僅僅考慮圖1中所示的框2內(nèi)的面部1的部分。可替代地，其它面部定位系統(tǒng)可提供“面部中心”，從其可根據(jù)人的擬人測量(human anthropomorphicmeasure)得出眼睛位置的估計。
使用現(xiàn)有的面部定位系統(tǒng)，眼睛位置可能不精確。為了提出一種健壯的面部編碼系統(tǒng)，本系統(tǒng)假定眼睛的位置誤差，并且對于每對眼睛位置，該系統(tǒng)由此剪短(crop)面部。實際上，該系統(tǒng)優(yōu)選每個眼睛使用5個可能位置，得出25個剪短的圖像，如圖2所示。自然，該數(shù)量可改變。本質(zhì)上，該技術(shù)編碼旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)換和比例變化，因為比例因子受兩個眼睛之間的距離影響，而旋轉(zhuǎn)因子受兩個眼睛與水平線的角度影響。在圖2中，點(diǎn)6是由系統(tǒng)檢測的眼睛，而點(diǎn)7是為注冊而考慮的其它可能的眼睛位置。
圈8顯示描述眼睛的可能的真實位置的表面誤差。該圈中的任何點(diǎn)可能是真實的眼睛中心。表面誤差的射線由系統(tǒng)自動固定并且依賴于兩個眼睛的計算位置之間的兩眼間距離。例如，對于50像素眼睛距離，我們可以說，眼睛位置精確度在-/+5像素。
在每個這些剪短的和標(biāo)準(zhǔn)化的圖像上，系統(tǒng)應(yīng)用預(yù)定義的2D照明遮罩(lighting mask)和預(yù)定義的2D彎曲(warping)或變形遮罩，并且獲得可能在面部定位期間出現(xiàn)的多個面部原型。系統(tǒng)優(yōu)選使用三族照明遮罩和25族彎曲遮罩，盡管可使用改變的數(shù)量?？赡苁褂萌魏螖?shù)量的照明和彎曲遮罩，例如期望的結(jié)果使用16照明遮罩獲得。
系統(tǒng)具有應(yīng)用于人的輸入圖像的兩種操作以便獲得用于存儲的輸出圖像。即，圖像的光度測定(photometric)修改和/或幾何修改。光度測定修改改變像素的灰度級或者顏色，而幾何修改改變該像素的位置。
光度測定變換可編碼為照明遮罩，而幾何變換可編碼為變形遮罩。
幾何遮罩可通過如手動、半自動的各種方式或者通過兩個圖像之間的光流估計來估計。光流估計是圖3和4中例示的全自動技術(shù)。
圖3的第一行具有3個原始圖像，而最后一行顯示使用幾何遮罩獲得的3個生成的正面面部圖像。這里調(diào)整遮罩以生成正面面部。
以相同方式，圖4的第一行包含5個輸入圖像，第二行包含每個面部及其垂直鏡像之間的光流的近似，而最后一行包含面部正面的近似，足夠好用于健壯的面部識別。
這里我們說明5個光度測定遮罩?？僧a(chǎn)生任何數(shù)量，但在測試中這些已經(jīng)證明對健壯的面部識別非常好，因為它們近似真實照明條件。
這些優(yōu)選的標(biāo)志是i.灰度級上的對數(shù)函數(shù)；其獲得更亮的圖像；ii.該函數(shù)上的指數(shù)延伸(stretch)；其獲得更暗的圖像；iii.垂直陰影，其創(chuàng)建垂直半陰影面部；iv.水平陰影，其創(chuàng)建水平半陰影面部；以及v.通過微分遮罩設(shè)置期間從照相機(jī)捕獲的圖像。
如果我們考慮在形式(v-vmin)/(vmax-vmin)的標(biāo)準(zhǔn)灰度級標(biāo)準(zhǔn)化過程后輸入圖像的灰度級范圍從0到1，其中vmin和vmax分別是圖像的最小和最大灰度級值，那么每個優(yōu)選的遮罩可描述如下對數(shù)函數(shù)設(shè)〔Kmin，255〕使得255＞Kmin＞0。通過下面的計算，系統(tǒng)建立包含256-Kmin表項的查找表LOGLUT[w]＝(log(w)+Kmin)-log(Kmin))/(log(255)-log(Kmin))對于w＝Kmin，...255。查找表值都是范圍從0到1。給定范圍從0到1的像素的值v，通過w＝LOGLUT[(255-Kmin)*v+Kmin]，系統(tǒng)獲得新的灰度級值w；w范圍在0和1之間并且可使用其它運(yùn)算符。
指數(shù)函數(shù)通過下面的計算，系統(tǒng)建立包含256表項的查找表EXPLUT[w]＝(exp(Kmax*w/255.0)-1)/(exp(Kmax)-1)對于w＝0，...255。查找表值都是范圍從0到1。給定范圍從0到1的像素的值v，通過w＝EXPLUT[255*v]，系統(tǒng)獲得新的灰度級值w；w范圍在0和1之間并且我們可使用其它運(yùn)算符。
圖5顯示輸入圖像和應(yīng)用Kmax＝4的指數(shù)函數(shù)后的圖像，以及輸入圖像和應(yīng)用Kmin＝32的對數(shù)函數(shù)后的圖像。通過改變Kmin和Kmax，系統(tǒng)可能產(chǎn)生無限數(shù)量的這樣的圖像。
垂直陰影/水平陰影因為兩個過程相同，我們僅說明用于橫坐標(biāo)x的垂直陰影過程。該函數(shù)根據(jù)圖像中像素的空間位置創(chuàng)建像素的灰度級的修改。這里我們逐線地(lineby line)應(yīng)用它?？墒褂脽o限數(shù)量的函數(shù)。為了簡單，我們說明一個函數(shù)。讓X為圖像寬度，而使0＜λ＜1為實系數(shù)(real coefficient)，并且使m＝λ*X。我們定義下面的依賴于值x∈
的函數(shù)f(x)F(x)＝x/m，若x∈
F(x)＝1+(x-m)/(X-m)，若x∈[m，X]從圖6可見這樣的函數(shù)。這里，X＝200而λ＝0.2。對于給定的橫坐標(biāo)x，F(xiàn)(x)是在
之間變化的系數(shù)。
給定像素p＝(x，y)和灰度級v，系統(tǒng)在輸出圖像中獲得像素q＝(x，y)和計算的灰度級w＝v*F(x)。因此，前m個像素將變暗，在位置0的第一個像素全暗，第m個像素將不受影響(圖6中，第40個像素200*0.2＝40)，而橫坐標(biāo)大于m的像素將變亮。圖7說明從左側(cè)的原始圖像使用5個不同陰影過濾器的過程。
水平過程應(yīng)用于縱坐標(biāo)y，并且使用圖像Y的高度，是以完全相同的方式。
2D遮罩作為兩個1D遮罩的組合。
這里我們定義遮罩F使得F(x，y)＝Fx(x)*Fy(y)。對每個像素p＝(x，y)和灰度級v，我們得到新的灰度級w＝v*F(x，y)。
2D遮罩這些遮罩是先前一維遮罩的一般化，并且對每個像素F(x，y)定義系數(shù)。然后系統(tǒng)獲得修改w＝v+F(x，y)中像素p＝(x，y)的值v的2D遮罩。通過捕獲幾個相同圖像并且通過改變圖像捕獲期間的房間的照明條件，這些遮罩可手動建立。在這樣的情形，如果我們定義中間(neutral)圖像為I，而所有其它圖像為I1，I2，...，IN，系統(tǒng)通過對I1，I2，...，IN微分I，得到N個遮罩，并且我們獲得F1＝I-I1，F(xiàn)2＝I-I2，...，F(xiàn)N＝I-IN。因此，我們修改w＝v+F(x，y)中像素p＝(x，y)的值。圖8說明通過對第一圖像微分、其中光變化以建立手動照明遮罩的面部捕獲。再一次，這些遮罩可在0和1之間標(biāo)準(zhǔn)化。
過濾器層疊(cascading)通過將幾個遮罩應(yīng)用于原始的標(biāo)準(zhǔn)化的圖像，可獲得合成原型。使I為原始的標(biāo)準(zhǔn)化的圖像，F(xiàn)＝{F1，F(xiàn)2，...FN}為連續(xù)遮罩的集合，而O為獲得的合成原型。我們有O＝FN(...F2(F1(I))...)。在一些特定情形，我們可得到FN(...F2(F1(I))...)＝Fn(...F2(F1))(I)＝M(I)，導(dǎo)致更有效得多的計算，因為遮罩M＝FN(...F2(F1)...)可通過遮罩組合預(yù)先估計。
圖9說明在注冊用戶期間獲得的圖像。在該例子中，優(yōu)選系統(tǒng)采用5個最左側(cè)的(第一列)圖像以15×15像素的分辨率健壯地注冊此人。每個圖像的灰度級密度已經(jīng)在0和255之間重新標(biāo)準(zhǔn)化。
該組生成的面部可能用于使用面部的任何應(yīng)用，好像它是通過任何照相機(jī)或者視頻輸入設(shè)備在線產(chǎn)生的。例如，它可用于面部識別、面部驗證、面部特征提取、面部檢索、視頻會議系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或者自動聯(lián)想記憶訓(xùn)練等。
通過存儲同一面部的多個可能的外觀，系統(tǒng)增加了相對照明條件、表情和面部方向檢索正確的面部的幾率。因此系統(tǒng)補(bǔ)償了先前方法的缺點(diǎn)，雖然確實獲得更復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫。
該系統(tǒng)確實增加了與另一個面部混淆的幾率，但實驗已經(jīng)說明兩個相同的人之間的最佳匹配在統(tǒng)計上高于兩個不同的人之間的最佳匹配。在將這些變換相同地應(yīng)用于所有面部時，所有的都以相同方式被惡化或者促進(jìn)，這足夠證明此實驗事實有道理。換言之，更可能的是，注冊將面部變換為同一人的將來觀察的面部，而非它將另外某人的面部變換為此將來觀察的面部。
該系統(tǒng)將表示擴(kuò)展到非線性幾何變換和非線性光度測定變換，以合成真實的面部原型。這等效于對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的更好的一般化設(shè)置的訓(xùn)練的擴(kuò)展。此健壯注冊的關(guān)鍵是使用面部變形和應(yīng)用接近真實的合成的照明條件，應(yīng)用可允許的變換到面部圖像。這些變換被應(yīng)用于眼睛坐標(biāo)對其已知的面部。另一個關(guān)鍵問題是，注冊過程考慮源于眼睛檢測算法的眼睛定位的誤差。
給定面部圖像和兩個眼睛位置，本系統(tǒng)能從單一面部合成真實的多個面部，以提供健壯的注冊，其反過來產(chǎn)生健壯的面部識別/驗證算法。眼睛檢測誤差的考慮、照明效果的合成以及面部變形可使用預(yù)先注冊的遮罩。其組合允許創(chuàng)建可能要在將來的面部識別任務(wù)期間出現(xiàn)的多個合成面部。
隨后的面部檢索算法可以是直接而簡單的，因為注冊過程已經(jīng)經(jīng)歷了多數(shù)難點(diǎn)。
已經(jīng)參照有助于理解本發(fā)明的面部識別系統(tǒng)具體說明了本發(fā)明。然而，本發(fā)明提出了一種方法通過創(chuàng)建人工照明效果、人工面部方向并且通過模型化面部定位系統(tǒng)的定位誤差，從單一面部生成人工而可能的面部原型，用于健壯的面部特征提取或者健壯的面部注冊目的。即，本發(fā)明是從單一圖像自動生成真實模板的面部原型合成系統(tǒng)，而不僅是面部識別系統(tǒng)。照明條件遮罩、彎曲遮罩和眼睛位置誤差用于取得健壯的面部生成。
除了改進(jìn)面部識別系統(tǒng)，通過自動變換和擴(kuò)展包含人的面部的現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫，而無需在所有面部方向、所有照明條件、所有比例和旋轉(zhuǎn)下重新捕獲所有照片，本發(fā)明還可用于改進(jìn)當(dāng)前的面部識別和面部驗證系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明提出一種方法通過創(chuàng)建人工照明效果、人工面部方向并且通過模型化面部定位系統(tǒng)的定位誤差，從單一面部生成人工而可能的面部原型，用于健壯的面部特征提取或者健壯的面部注冊目的。
雖然通過說明性例子已經(jīng)概括和解釋了本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，很多廣泛變化的實施例和應(yīng)用都在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，并且這里介紹的各例子僅僅作為說明，而不應(yīng)該被解釋為限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種面部識別和/或驗證系統(tǒng)，包括步驟注冊人的實際面部，其中捕獲和合成所述實際面部的圖像以創(chuàng)建多個面部原型，并且其中存儲所述面部原型用于以后使用要識別或驗證的捕獲的圖像的分析和比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述面部原型表示在各種照明條件、變化的面部表情、變化的面部方向和/或模型化誤差下所述實際面部的可能的外觀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述面部原型和捕獲的圖像的比較使用面部匹配算法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述面部原型和捕獲的圖像的比較使用面部模板或者特征矢量。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中合成所述實際面部包括標(biāo)準(zhǔn)化所述實際面部圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中標(biāo)準(zhǔn)化包括旋轉(zhuǎn)所述實際面部圖像以使所述實際面部圖像的眼睛位于水平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其中標(biāo)準(zhǔn)化包括縮放所述實際面部圖像，以使眼睛分開固定距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述眼睛固定于分開50像素。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中不合成人的眉毛之上和人的嘴之下的區(qū)域。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中合成所述實際面部包括對每個眼睛確定替代位置，以便補(bǔ)償可能的誤差。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中對每個眼睛確定5個替代位置。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中合成所述實際面部包括將至少一個預(yù)定義的照明遮罩應(yīng)用于所述實際面部圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中使用3到16個預(yù)定義的照明遮罩。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中合成所述實際面部包括將至少一個預(yù)定義的彎曲遮罩應(yīng)用于所述實際面部圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中使用25個預(yù)定義的彎曲遮罩。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個照明遮罩包括光度測定變換。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個彎曲遮罩包括幾何變換。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述幾何變換使用光流估計來估計。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述光度測定變換包括至少一個算術(shù)函數(shù)、指數(shù)延伸、垂直陰影、水平陰影和微分圖像。
20.一種面部原型合成系統(tǒng)，其中使用人的實際面部的圖像來創(chuàng)建多個面部原型，所述面部原型表示在各種照明條件、變化的面部表情、變化的面部方向和/或模型化誤差下所述實際面部的可能的外觀，并且其中存儲所述面部原型用于以后使用。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述實際面部圖像在創(chuàng)建所述面部原型前標(biāo)準(zhǔn)化。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中標(biāo)準(zhǔn)化包括旋轉(zhuǎn)所述實際面部圖像以使所述實際面部圖像的眼睛位于水平面。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的系統(tǒng)，其中標(biāo)準(zhǔn)化包括縮放所述實際面部圖像，以使眼睛分開固定距離。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述眼睛固定于分開50像素。
25.根據(jù)權(quán)利要求20-24的任一所述的系統(tǒng)，其中不合成人的眉毛之上和人的嘴之下的區(qū)域。
26.根據(jù)權(quán)利要求20-25的任一所述的系統(tǒng)，其中為創(chuàng)建所述面部原型，所述系統(tǒng)對每個眼睛確定替代位置，以便補(bǔ)償可能的誤差。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中對每個眼睛確定5個替代位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求20-27的任一所述的系統(tǒng)，其中為創(chuàng)建所述面部原型，所述系統(tǒng)將至少一個預(yù)定義的照明遮罩應(yīng)用于所述實際面部圖像。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中使用3到16個預(yù)定義的照明遮罩。
30.根據(jù)權(quán)利要求20-29之一所述的系統(tǒng)，其中為創(chuàng)建所述面部原型，所述系統(tǒng)將至少一個預(yù)定義的彎曲遮罩應(yīng)用于所述實際面部圖像。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中使用25個預(yù)定義的彎曲遮罩。
32.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個照明遮罩包括光度測定變換。
33.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個彎曲遮罩包括幾何變換。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述幾何變換使用光流估計來估計。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述光度測定變換包括至少一個算術(shù)函數(shù)、指數(shù)延伸、垂直陰影、水平陰影和微分圖像。
36.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中將光度測定變換和/或幾何變換應(yīng)用于所述圖像來生成所述面部原型。
37.一種面部原型合成系統(tǒng)，其中人的實際面部的圖像被標(biāo)準(zhǔn)化，并且通過確定可能的替代眼睛位置并且將至少一個遮罩應(yīng)用于所述圖像來合成，以創(chuàng)建多個面部原型，并且其中所述面部原型表示在各種照明條件、變化的面部表情、變化的面部方向和/或模型化誤差下所述實際面部的可能的外觀。
全文摘要
一種面部識別和/或驗證系統(tǒng)，包括步驟注冊人的實際面部，其中捕獲和合成所述實際面部的圖像以創(chuàng)建多個面部原型，并且其中存儲所述面部原型用于以后使用要識別或驗證的捕獲的圖像的分析和比較。
文檔編號G06K9/32GK1625755SQ02828933
公開日2005年6月8日 申請日期2002年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者羅伯托·馬里亞尼 申請人:科學(xué)、技術(shù)與研究機(jī)構(gòu)