本發(fā)明屬于信息處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別方法及裝置。
背景技術(shù):
心理學(xué)和哲學(xué)是教育學(xué)的兩大理論基礎(chǔ),面部表情作為心理學(xué)領(lǐng)域的重要概念,亟待引入教育領(lǐng)域。高度信息化是未來(lái)課堂教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),面部識(shí)別能夠?yàn)檎n堂管理、教學(xué)評(píng)價(jià)等提供更為科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)。將面部識(shí)別應(yīng)用于課堂教學(xué)之中,不僅可以幫助教師從面部表情體察學(xué)生的內(nèi)心狀態(tài),而且還可在調(diào)動(dòng)課堂氛圍、靈活教育教學(xué)、創(chuàng)新教學(xué)管理層面發(fā)揮積極的效用。比如,課堂人數(shù)多,一一點(diǎn)名會(huì)浪費(fèi)較多課堂時(shí)間,可以通過(guò)面部識(shí)別快速記錄考勤。在心理學(xué)課堂中植入面部識(shí)別,結(jié)合課堂內(nèi)容讓學(xué)生進(jìn)行面部識(shí)別的趣味教學(xué),可以增加課堂的互動(dòng)性。再比如,有些心理學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要讓受試者看、聽或者回答某些問(wèn)題并觀察其反應(yīng)的,而正常的面對(duì)面的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)則會(huì)受到對(duì)方面部表情的影響,可以通過(guò)面部識(shí)別自動(dòng)收集特征數(shù)據(jù)。但是,無(wú)論是心理學(xué)課堂上面部識(shí)別系統(tǒng)的趣味教學(xué),還是心理學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的收集,都需要對(duì)面部表情進(jìn)行精確識(shí)別以及表情劃分,而現(xiàn)有的智能面部識(shí)別技術(shù)主要是針對(duì)人臉的識(shí)別確認(rèn),除了用于記錄考勤,無(wú)法進(jìn)行自適應(yīng)面部的精確識(shí)別,導(dǎo)致利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)測(cè)試與分析的準(zhǔn)確率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別方法及裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法進(jìn)行自適應(yīng)面部的精確識(shí)別,從而導(dǎo)致利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)測(cè)試與分析的準(zhǔn)確率較低。
本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別方法,所述面部識(shí)別方法包括:
接收用戶輸入的模式選擇指令,根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù);
根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像;
基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù);
根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果。
本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別裝置,所述面部識(shí)別裝置包括:
模式確定單元,用于接收用戶輸入的模式選擇指令,根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù);
特征圖像獲取單元,用于根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像;
特征參數(shù)提取單元,用于基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù);
面部識(shí)別單元,用于根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果。
本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是:本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)接收用戶輸入的模式選擇指令確定用戶需求,并根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),然后根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像,基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù),最后根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果,可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)面部表情的精確識(shí)別,從而提高用戶利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)研究測(cè)試與分析的準(zhǔn)確率。用戶除了利用面部識(shí)別記錄考勤,還能利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)測(cè)試與分析,增加面部識(shí)別使用的多樣性,提高用戶體驗(yàn)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別方法的實(shí)現(xiàn)流程圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的特征點(diǎn)示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種智能終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下描述中,為了說(shuō)明而不是為了限定,提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)之類的具體細(xì)節(jié),以便透徹理解本發(fā)明實(shí)施例。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,在沒有這些具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例中也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況中,省略對(duì)眾所周知的系統(tǒng)、裝置、電路以及方法的詳細(xì)說(shuō)明,以免不必要的細(xì)節(jié)妨礙本發(fā)明的描述。
為了說(shuō)明本發(fā)明所述的技術(shù)方案,下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例一:
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別方法的流程圖,詳述如下:
步驟s101,接收用戶輸入的模式選擇指令,根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,根據(jù)用戶使用面部識(shí)別的目的不同,提供多種面部識(shí)別的模式,例如考勤模式,表情模式以及心理研究模式等,因此所述模式選擇指令包括:考勤模式選擇指令、表情識(shí)別模式選擇指令以及心理研究模式選擇指令。所述系統(tǒng)參數(shù)包括圖像顯示亮度、像素、采集速率、水平方位角、垂直方位角、軸向間距以及攝像頭網(wǎng)絡(luò)地址??记谀J绞峭ㄟ^(guò)面部識(shí)別快速記錄考勤,并不要求精確識(shí)別面部表情。在表情模式下,是通過(guò)面部識(shí)別獲取用戶的面部表情,例如,判斷用戶當(dāng)下的表情是“笑臉”還是“哭臉”,需要識(shí)別面部表情。而心理研究模式是針對(duì)某些心理學(xué)反饋實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)收集,有些心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試需要讓受試者看、聽或者回答某些問(wèn)題并觀察其反應(yīng)的,為盡可能準(zhǔn)確的獲取受試者面部表情變化特征,心理研究模式需要通過(guò)面部識(shí)別精確識(shí)別表情。即,不同模式對(duì)系統(tǒng)的要求不同,不同模式對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)也不同。例如,考勤模式下的采集速率要低于表情識(shí)別模式下的采集速率,心理研究模式下對(duì)采集速率的要求最高更高。因此,需根據(jù)用戶輸入的模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以便進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。
步驟s102,根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像。
具體地,進(jìn)行圖像采集前,根據(jù)步驟s101中查找的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置后,進(jìn)行圖像采集和處理。在本發(fā)明實(shí)施例中,使用帶有web服務(wù)功能的攝像頭,該攝像頭能以水平和垂直兩種方式旋轉(zhuǎn),其中水平轉(zhuǎn)角為270度,垂直轉(zhuǎn)角為120度,攝像頭通過(guò)水平旋轉(zhuǎn)和垂直旋轉(zhuǎn)的組合可以精確對(duì)準(zhǔn)人臉。該攝像頭采用cmos的圖像傳感器,并且能支持tcp/ip等基本協(xié)議。
可選地,為了便于獲取人臉的特征圖像,需對(duì)采集的圖像進(jìn)行背景分離處理,因此,所述步驟s102包括:
a1、根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集,在所采集的圖像中定位目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域。
a2、將所述目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域的圖像與所述目標(biāo)人臉之外的背景圖像分離,得到背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像。具體地,可采用adaboost方法進(jìn)行背景分離。
a3、將背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)行預(yù)處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像。
可選地,為了獲取更為準(zhǔn)確的人臉的特征圖像,所述a3具體包括:
a31、對(duì)背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像,采用中值濾波方法消除噪聲點(diǎn)。
a32、對(duì)消除噪聲點(diǎn)后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)直方圖均衡處理以及圖像平滑處理。其中,直方圖均衡處理是把對(duì)消除噪聲點(diǎn)后的目標(biāo)人臉圖像的灰度直方圖從比較集中的某個(gè)灰度區(qū)間變成在全部灰度范圍內(nèi)的均勻分布。直方圖均衡化就是對(duì)圖像進(jìn)行非線性拉伸,重新分配圖像像素值,使一定灰度范圍內(nèi)的像素?cái)?shù)量大致相同。在本發(fā)明實(shí)施例中,采用低通濾波器來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理,例如,巴特渥茲(butterword)低通濾波器。
a33、對(duì)經(jīng)過(guò)直方圖均衡處理以及圖像平滑處理的圖像進(jìn)行圖像灰度轉(zhuǎn)化。
具體地,在采用線性變化的方法在圖像平滑處理后再次進(jìn)行圖像灰度轉(zhuǎn)化。假設(shè)圖像經(jīng)過(guò)步驟a32中的平滑處理后圖像f(x,y)的灰度范圍是[m,n],圖像通過(guò)線性變化后的灰度范圍是[0,p],圖像灰度轉(zhuǎn)化公式如下:
a34、對(duì)經(jīng)過(guò)灰度轉(zhuǎn)化的圖像進(jìn)行圖像歸一化以及光線補(bǔ)償處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像。具體地,圖像光度歸一化和光度補(bǔ)償采用均衡圖像灰度總體能量的方法,即保持所有輸入圖像的總體能力一致。例如,假設(shè)經(jīng)過(guò)灰度轉(zhuǎn)化的圖像f0(x,y)含有n個(gè)圖像點(diǎn),則任意其他圖像f(x,y)都給予一個(gè)增益系數(shù)g以調(diào)整亮度,增益系數(shù)g的表達(dá)式如下:
本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)將所述目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域的圖像與所述目標(biāo)人臉之外的背景圖像分離,得到背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像,減少了需處理的圖像,再根據(jù)對(duì)背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像,采用中值濾波方法消除噪聲點(diǎn),通過(guò)對(duì)消除噪聲點(diǎn)后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)直方圖均衡處理,提高圖像的對(duì)比度,通過(guò)圖像平滑處理改善圖像質(zhì)量,通過(guò)圖像歸一化處理去除光照和陰影影響,通過(guò)光線補(bǔ)償?shù)窒麍D像中存在的色彩偏差,通過(guò)上述處理,生成目標(biāo)人臉的特征圖像,以便后續(xù)的特征提取。
可選地,為了提高面部識(shí)別的準(zhǔn)確性,在所述步驟s102之前,包括:
b1、圖像預(yù)采集;
b2、根據(jù)預(yù)采集的圖像進(jìn)行邊緣提取,獲取目標(biāo)人臉的左邊緣位置、右邊緣位置、上邊緣位置與下邊緣位置;
b3、基于所述左邊緣位置、所述右邊緣位置、所述上邊緣位置與所述下邊緣位置,計(jì)算所述目標(biāo)人臉的臉部中心位置;
b4、基于所述臉部中心位置,調(diào)整攝像頭方位。
具體地,對(duì)預(yù)采集的圖像進(jìn)行背景分離,將背景去除,同樣可采用adaboost方法進(jìn)行背景分離,然后使用基于斜向偏查分梯度計(jì)算的roberts算子來(lái)得到預(yù)采集的圖像的初始面部邊沿,對(duì)于預(yù)采集的圖像中任意一個(gè)像素(a,b),圖像f(a,b)的roberts算子計(jì)算公式如下:
將去除背景后的預(yù)采集圖像在水平方向上投影,計(jì)算并得到水平灰度頭像曲線(函數(shù)),對(duì)曲線進(jìn)行平滑處理后,求出曲線(函數(shù))上的最大值位置,以這個(gè)最大值位置向兩側(cè)依次計(jì)算曲線不同位置的切線斜率的絕對(duì)值,最大的兩個(gè)絕對(duì)值代表圖像面部左右邊緣位置。然后用同樣的方法把圖像向豎直方向上投影,計(jì)算并得到豎直灰度頭像曲線(函數(shù)),對(duì)曲線平滑后,求出曲線(函數(shù))上的最大值位置,然后以這個(gè)最大值位置向兩側(cè)依次計(jì)算曲線不同位置的切線斜率的絕對(duì)值,最大的兩個(gè)位置代表圖像面部上下邊沿位置。假設(shè)所記錄的左右位置參數(shù)為a1和a2,上下位置參數(shù)為b1和b2,則所采集圖像的面部的中心位置用
步驟s103,基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù)。
具體地,根據(jù)步驟s102中通過(guò)采集和處理獲取的特征圖像,進(jìn)行特征提取,獲取特征參數(shù),所述特征參數(shù)包括距離參數(shù)、幾何參數(shù)以及分布參數(shù)。其中,所述距離參數(shù)包括垂直邊沿距離參數(shù)、水平邊沿距離參數(shù)與兩眼距離參數(shù)。所述幾何參數(shù)為所述特征圖像輪廓的幾何特征參數(shù),包括眼睛傾斜度參數(shù)與臉部曲率參數(shù)等。所述分布參數(shù)為計(jì)算所述特征圖像中特征點(diǎn)的位置的參數(shù)。如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例中選取的特征點(diǎn)包括:眉間點(diǎn)、鼻根上點(diǎn)、鼻尖點(diǎn)、鼻根下點(diǎn)、唇上點(diǎn)、唇下點(diǎn)以及下巴突點(diǎn)。
步驟s104,根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果。
在本發(fā)明實(shí)施例中,所述步驟s104包括:
c1、根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),將所述特征參數(shù)送入分類器,進(jìn)行分類訓(xùn)練并輸出各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果。
c2、基于各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果,生成面部識(shí)別結(jié)果。
具體地,將距離參數(shù)、幾何參數(shù)和分布參數(shù)等特征參數(shù)送入分類器進(jìn)行分類訓(xùn)練。進(jìn)一步地,在不同模式下,距離參數(shù)、幾何參數(shù)和分布參數(shù)的權(quán)重不同。根據(jù)用戶選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)給特征參數(shù)加權(quán),再將加權(quán)后的特征參數(shù)送入分類器進(jìn)行分類訓(xùn)練并輸出各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果,最后基于各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果,生成面部識(shí)別結(jié)果。例如,考勤模式下,輸出與預(yù)存人臉的匹配結(jié)果,表情模式下,與預(yù)存表情類型進(jìn)行匹配,并輸出當(dāng)前目標(biāo)人臉的表情類型,在心理研究模式下,輸出心理測(cè)試與分析的結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例中,分類訓(xùn)練中可采用聚類算法,例如,k-means聚類算法。
本發(fā)明第一實(shí)施例中,通過(guò)接收用戶輸入的模式選擇指令確定用戶需求,并根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),然后進(jìn)行圖像預(yù)采集,基于預(yù)采集的圖像進(jìn)行采集校準(zhǔn),提高圖像采集的質(zhì)量與準(zhǔn)確率。再根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像,基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù),最后根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果,可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)面部表情的精確識(shí)別,從而提高用戶利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)研究測(cè)試與分析的準(zhǔn)確率。用戶除了利用面部識(shí)別記錄考勤,還能利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)測(cè)試與分析,增加面部識(shí)別使用的多樣性,提高用戶體驗(yàn)。
實(shí)施例二:
對(duì)應(yīng)于上文實(shí)施例所述的一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別方法,圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于心理學(xué)的面部識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)框圖,為了便于說(shuō)明,僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。
參照?qǐng)D3,該適用于心理學(xué)的面部識(shí)別裝置包括:模式確定單元31,特征圖像獲取單元32,特征參數(shù)提取單元33,面部識(shí)別單元34,其中:
模式確定單元31,用于接收用戶輸入的模式選擇指令,根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù);
特征圖像獲取單元32,用于根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像;
特征參數(shù)提取單元33,用于基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù);
面部識(shí)別單元34,用于根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果。
可選地,為了便于獲取人臉的特征圖像,需對(duì)采集的圖像進(jìn)行背景分離處理,因此,所述特征圖像獲取單元32包括:
目標(biāo)人臉定位模塊,用于根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集,在所采集的圖像中定位目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域;
背景分離模塊,用于將所述目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域的圖像與所述目標(biāo)人臉之外的背景圖像分離,得到背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像;
特征圖像獲取模塊,用于將背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)行預(yù)處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像;
可選地,為了獲取更為準(zhǔn)確的人臉的特征圖像,所述特征圖像獲取模塊包括:
噪聲點(diǎn)消除模塊,用于對(duì)背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像,采用中值濾波方法消除噪聲點(diǎn);
第一圖像處理模塊,用于對(duì)消除噪聲點(diǎn)后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)直方圖均衡處理以及圖像平滑處理;
灰度轉(zhuǎn)化模塊,用于對(duì)經(jīng)過(guò)直方圖均衡處理以及圖像平滑處理的圖像進(jìn)行圖像灰度轉(zhuǎn)化;
第二圖像處理模塊,用于對(duì)經(jīng)過(guò)灰度轉(zhuǎn)化的圖像采用光度歸一化以及光線補(bǔ)償處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像。
本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)將所述目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域的圖像與所述目標(biāo)人臉之外的背景圖像分離,得到背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像,減少了需處理的圖像,再根據(jù)對(duì)背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像,采用中值濾波方法消除噪聲點(diǎn),通過(guò)對(duì)消除噪聲點(diǎn)后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)直方圖均衡處理,提高圖像的對(duì)比度,通過(guò)圖像平滑處理改善圖像質(zhì)量,通過(guò)圖像歸一化處理去除光照和陰影影響,通過(guò)光線補(bǔ)償?shù)窒麍D像中存在的色彩偏差,通過(guò)上述處理,生成目標(biāo)人臉的特征圖像,以便后續(xù)的特征提取。
可選地,所述面部識(shí)別單元34包括:
分類訓(xùn)練模塊,用于根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),將所述特征參數(shù)送入分類器,進(jìn)行分類訓(xùn)練并輸出各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果;
結(jié)果生成模塊,用于基于各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果,生成面部識(shí)別結(jié)果。
可選地,為了提高面部識(shí)別的準(zhǔn)確性,所述面部識(shí)別裝置還包括:
預(yù)采集單元,用于圖像預(yù)采集;
邊緣提取單元,用于根據(jù)預(yù)采集的圖像進(jìn)行邊緣提取,獲取目標(biāo)人臉的上邊緣位置與下邊緣位置;
位置計(jì)算單元,用于基于所述上邊緣位置與所述下邊緣位置,計(jì)算所述目標(biāo)人臉的臉部中心位置;
調(diào)整單元,用于基于所述臉部中心位置,調(diào)整攝像頭方位。
本發(fā)明第二實(shí)施例中,通過(guò)接收用戶輸入的模式選擇指令確定用戶需求,并根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),然后進(jìn)行圖像預(yù)采集,基于預(yù)采集的圖像進(jìn)行采集校準(zhǔn),提高圖像采集的質(zhì)量與準(zhǔn)確率。再根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像,基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù),最后根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果,可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)面部表情的精確識(shí)別,從而提高用戶利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)研究測(cè)試與分析的準(zhǔn)確率。用戶除了利用面部識(shí)別記錄考勤,還能利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)測(cè)試與分析,增加面部識(shí)別使用的多樣性,提高用戶體驗(yàn)。
實(shí)施例三:
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種智能終端,下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的智能終端進(jìn)行描述,請(qǐng)參閱圖4,本發(fā)明實(shí)施例中的智能終端400包括:一個(gè)或一個(gè)以上計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)器401、輸入單元402、顯示單元403、一個(gè)或者一個(gè)以上處理核心的處理器404、以及電源405等部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,圖4中示出的智能終端結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對(duì)智能終端的限定,可以包括比圖示更多或更少的部件,或者組合某些部件,或者不同的部件布置。其中:
存儲(chǔ)器401可用于存儲(chǔ)軟件程序以及模塊,處理器404通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器401的軟件程序以及模塊,從而執(zhí)行各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理。存儲(chǔ)器401可主要包括存儲(chǔ)程序區(qū)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū),其中,存儲(chǔ)程序區(qū)可存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、至少一個(gè)功能所需的應(yīng)用程序(比如聲音播放功能、圖像播放功能等)等;存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū)可存儲(chǔ)根據(jù)智能終端400的使用所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)(比如音頻數(shù)據(jù)、電話本等)等。此外,存儲(chǔ)器401可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,還可以包括非易失性存儲(chǔ)器,例如至少一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器件、閃存器件、或其他易失性固態(tài)存儲(chǔ)器件。相應(yīng)地,存儲(chǔ)器401還可以包括存儲(chǔ)器控制器,以提供處理器404和輸入單元402對(duì)存儲(chǔ)器401的訪問(wèn)。
輸入單元402可用于接收輸入的數(shù)字或字符信息,以及產(chǎn)生與用戶設(shè)置以及功能控制有關(guān)的鍵盤、鼠標(biāo)、操作桿、光學(xué)或者軌跡球信號(hào)輸入。具體地,輸入單元402包括觸敏表面4021以及其他輸入設(shè)備4022。觸敏表面4021,也稱為觸摸顯示屏或者觸控板,可收集用戶在其上或附近的觸摸操作(比如用戶使用手指、觸筆等任何適合的物體或附件在觸敏表面4021上或在觸敏表面4021附近的操作),并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程式驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的連接裝置??蛇x的,觸敏表面4021可包括觸摸檢測(cè)裝置和觸摸控制器兩個(gè)部分。其中,觸摸檢測(cè)裝置檢測(cè)用戶的觸摸方位,并檢測(cè)觸摸操作帶來(lái)的信號(hào),將信號(hào)傳送給觸摸控制器;觸摸控制器從觸摸檢測(cè)裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo),再送給處理器404,并能接收處理器404發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。此外,可以采用電阻式、電容式、紅外線以及表面聲波等多種類型實(shí)現(xiàn)觸敏表面4021。除了觸敏表面4021,輸入單元402還可以包括其他輸入設(shè)備4022。具體地,其他輸入設(shè)備4022可以包括但不限于物理鍵盤、功能鍵(比如音量控制按鍵、開關(guān)按鍵等)、軌跡球、鼠標(biāo)、操作桿等中的一種或多種。
顯示單元403可用于顯示由用戶輸入的信息或提供給用戶的信息以及智能終端400的各種圖形用戶接口,這些圖形用戶接口可以由圖形、文本、圖標(biāo)、視頻和其任意組合來(lái)構(gòu)成。顯示單元403可包括顯示面板4031,可選的,可以采用液晶顯示器(lcd,liquidcrystaldisplay)、有機(jī)發(fā)光二極管(oled,organiclight-emittingdiode)等形式來(lái)配置顯示面板4031。進(jìn)一步的,觸敏表面4021可覆蓋顯示面板4031,當(dāng)觸敏表面4021檢測(cè)到在其上或附近的觸摸操作后,傳送給處理器404以確定觸摸事件的類型,隨后處理器404根據(jù)觸摸事件的類型在顯示面板4031上提供相應(yīng)的視覺輸出。雖然在圖4中,觸敏表面4021與顯示面板4031是作為兩個(gè)獨(dú)立的部件來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入和輸入功能,但是在某些實(shí)施例中,可以將觸敏表面4021與顯示面板4031集成而實(shí)現(xiàn)輸入和輸出功能。
處理器404是智能終端400的控制中心,利用各種接口和線路連接整個(gè)手機(jī)的各個(gè)部分,通過(guò)運(yùn)行或執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器401內(nèi)的軟件程序和/或模塊,以及調(diào)用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器401內(nèi)的數(shù)據(jù),執(zhí)行智能終端400的各種功能和處理數(shù)據(jù),從而對(duì)智能終端400進(jìn)行整體監(jiān)控。可選的,處理器404可包括一個(gè)或多個(gè)處理核心;優(yōu)選的,處理器404可集成應(yīng)用處理器和調(diào)制解調(diào)處理器,其中,應(yīng)用處理器主要處理操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序等,調(diào)制解調(diào)處理器主要處理無(wú)線通信??梢岳斫獾氖?,上述調(diào)制解調(diào)處理器也可以不集成到處理器404中。
智能終端400還包括給各個(gè)部件供電的電源405(比如電池),優(yōu)選的,電源可以通過(guò)電源管理系統(tǒng)與處理器404邏輯相連,從而通過(guò)電源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理充電、放電、以及功耗管理等功能。電源405還可以包括一個(gè)或一個(gè)以上的直流或交流電源、再充電系統(tǒng)、電源故障檢測(cè)電路、電源轉(zhuǎn)換器或者逆變器、電源狀態(tài)指示器等任意組件。
盡管未示出,智能終端400還可以包括rf(radiofrequency,射頻)電路、傳感器、音頻電路、無(wú)線保真(wifi,wirelessfidelity)模塊、攝像頭、藍(lán)牙模塊等,在此不再贅述。具體在本實(shí)施例中,智能終端400還包括一個(gè)或者一個(gè)以上程序存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器401中,且經(jīng)配置以由一個(gè)或者一個(gè)以上處理器404執(zhí)行述一個(gè)或者一個(gè)以上程序,其中包含用于執(zhí)行以下操作的指令:
接收用戶輸入的模式選擇指令,根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù);
根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像;
基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù);
根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果。
假設(shè)上述為第一種可能的實(shí)施方式,則在第一種可能的實(shí)施方式作為基礎(chǔ)而提供的第二種可能的實(shí)施方式中,所述根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)臉部的特征圖像,包括:
根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集,在所采集的圖像中定位目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域;
將所述目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域的圖像與所述目標(biāo)人臉之外的背景圖像分離,得到背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像;
將背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)行預(yù)處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像。
在上述第二種可能的實(shí)施方式作為基礎(chǔ)而提供的第三種可能的實(shí)施方式中,所述將背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)行預(yù)處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像,包括:
對(duì)背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像,采用中值濾波方法消除噪聲點(diǎn);
對(duì)消除噪聲點(diǎn)后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)直方圖均衡處理以及圖像平滑處理;
對(duì)經(jīng)過(guò)直方圖均衡處理以及圖像平滑處理的圖像進(jìn)行圖像灰度轉(zhuǎn)化;
對(duì)經(jīng)過(guò)灰度轉(zhuǎn)化的圖像進(jìn)行圖像歸一化以及光線補(bǔ)償處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像。
在上述第一種可能的實(shí)施方式作為基礎(chǔ)而提供的第四種可能的實(shí)施方式中,所述根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果,包括:
根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),將所述特征參數(shù)送入分類器,進(jìn)行分類訓(xùn)練并輸出各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果;
基于各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果,生成面部識(shí)別結(jié)果。
在上述第一種可能的實(shí)施方式或者上述第二種可能的實(shí)施方式或者上述第三種可能的實(shí)施方式或者上述第四種可能的實(shí)施方式作為基礎(chǔ)而提供的第五種可能的實(shí)施方式中,在所述進(jìn)行圖像采集,并對(duì)采集的圖像進(jìn)行圖像處理,獲取目標(biāo)圖像之前,包括:
圖像預(yù)采集;
根據(jù)預(yù)采集的圖像進(jìn)行邊緣提取,獲取目標(biāo)人臉的左邊緣位置、右邊緣位置、上邊緣位置與下邊緣位置;
基于所述左邊緣位置、所述右邊緣位置、所述上邊緣位置與所述下邊緣位置,計(jì)算所述目標(biāo)人臉的臉部中心位置;
基于所述臉部中心位置,調(diào)整攝像頭方位。
上述智能終端中可以如上述方法實(shí)施例中的智能終端,可以用于實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例中的全部技術(shù)方案,其各個(gè)功能模塊的功能可以根據(jù)上述方法實(shí)施例中的方法具體實(shí)現(xiàn),其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可參照上述實(shí)施例中的相關(guān)描述,此處不再贅述。
由上可見,本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)接收用戶輸入的模式選擇指令確定用戶需求,并根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),然后根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像,基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù),最后根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果,可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)面部表情的精確識(shí)別,從而提高用戶利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)研究測(cè)試與分析的準(zhǔn)確率。用戶除了利用面部識(shí)別記錄考勤,還能利用面部識(shí)別進(jìn)行心理學(xué)測(cè)試與分析,增加面部識(shí)別使用的多樣性,提高用戶體驗(yàn)。
實(shí)施例四:
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),具體描述如下:
一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,其特征在于,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟:
接收用戶輸入的模式選擇指令,根據(jù)所述模式選擇指令,查找所選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù);
根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)人臉的特征圖像;
基于所述目標(biāo)人臉的特征圖像,提取特征參數(shù);
根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果。
可選地,所述根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集和處理,得到目標(biāo)臉部的特征圖像,包括:
根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行圖像采集,在所采集的圖像中定位目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域;
將所述目標(biāo)人臉?biāo)诘膮^(qū)域的圖像與所述目標(biāo)人臉之外的背景圖像分離,得到背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像;
將背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)行預(yù)處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像。
可選地,所述將背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)行預(yù)處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像,包括:
對(duì)背景分離后的目標(biāo)人臉的圖像,采用中值濾波方法消除噪聲點(diǎn);
對(duì)消除噪聲點(diǎn)后的目標(biāo)人臉的圖像進(jìn)直方圖均衡處理以及圖像平滑處理;
對(duì)經(jīng)過(guò)直方圖均衡處理以及圖像平滑處理的圖像進(jìn)行圖像灰度轉(zhuǎn)化;
對(duì)經(jīng)過(guò)灰度轉(zhuǎn)化的圖像進(jìn)行圖像歸一化以及光線補(bǔ)償處理,獲取目標(biāo)人臉的特征圖像。
可選地,所述根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),以及所述特征參數(shù),進(jìn)行面部識(shí)別,生成面部識(shí)別結(jié)果,包括:
根據(jù)選擇的模式所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù),將所述特征參數(shù)送入分類器,進(jìn)行分類訓(xùn)練并輸出各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果;
基于各個(gè)類別的識(shí)別結(jié)果,生成面部識(shí)別結(jié)果。
可選地,在所述進(jìn)行圖像采集,并對(duì)采集的圖像進(jìn)行圖像處理,獲取目標(biāo)圖像之前,包括:
圖像預(yù)采集;
根據(jù)預(yù)采集的圖像進(jìn)行邊緣提取,獲取目標(biāo)人臉的左邊緣位置、右邊緣位置、上邊緣位置與下邊緣位置;
基于所述左邊緣位置、所述右邊緣位置、所述上邊緣位置與所述下邊緣位置,計(jì)算所述目標(biāo)人臉的臉部中心位置;
基于所述臉部中心位置,調(diào)整攝像頭方位。
在本發(fā)明實(shí)施例中,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)可以實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例中的所有步驟,此處不再贅述。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為了描述的方便和簡(jiǎn)潔,僅以上述各功能單元、模塊的劃分進(jìn)行舉例說(shuō)明,實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能單元、模塊完成,即將所述裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能單元或模塊,以完成以上描述的全部或者部分功能。實(shí)施例中的各功能單元、模塊可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中,上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。另外,各功能單元、模塊的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分,并不用于限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。上述系統(tǒng)中單元、模塊的具體工作過(guò)程,可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程,在此不再贅述。
在上述實(shí)施例中,對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重,某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述或記載的部分,可以參見其它實(shí)施例的相關(guān)描述。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到,結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟,能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能,但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明所提供的實(shí)施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的裝置和方法,可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如,以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的,例如,所述模塊或單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式,例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點(diǎn),所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過(guò)一些接口,裝置或單元的間接耦合或通訊連接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。
所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom,read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
以上所述實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。