CN111881866A - 一种实时人脸抓取推荐方法、装置及计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实时人脸抓取推荐方法、装置及计算机设备,包括如下步骤:一、当对应轨迹匹配到新的轨迹目标时,将新的目标信息追加入轨迹容器中;二、通过轨迹信息的变化趋势,判断当前的运动目标是否朝向摄像头运动;三、如果运动目标不是朝向摄像头的趋势,如果满足时间间隔阈值条件,再检测是否有合适的人脸,有则直接保存人脸;若没有,那么不进行保存人脸,直接保存对应图片;四、如果运动目标是朝向摄像头运动的,如果满足时间间隔阈值条件,再判断是否有利于识别的正脸,如果有,则保存图片和人脸特征,如果没有,则不进行储存。本发明有效的压缩了推送的数据量,显提升了准确度,算法效率高;对轨迹连接实时性方面没有影响。

Description

一种实时人脸抓取推荐方法、装置及计算机设备
技术领域
本发明涉及视频监控技术领域,特别涉及一种实时人脸抓取推荐 方法、装置及计算机设备。
背景技术
视频行人检索、身份识别是目前刑侦视频分析领域很重要的应用 需求,刑侦人员用检测提取的行人图片进行目标跟踪定位,这种目标 跟踪定位对跨摄像头、换装的应用场景会受影响;人脸识别技术是比 较成熟的生物特征识别技术,具有很高的健壮性,与衣着等因素影响 不大。现在很多视频中的行人跟踪定位是行人特征识别和人脸识别相 结合的;
在视频目标跟踪处理结果时,为了能提取出有效的轨迹内容给后 续的查询识别部分,要考虑几点:(1)针对每个视频中行人,如果 按每秒25帧的视频流分析,正常在视频中出现几秒中的行人目标, 对应的数据量就要数百上千,对后续的数据处理是个灾难,推送的有 效图像内容,数据充分压缩是关键;(2)人脸对用于身份识别是比 较好的技术,但是对一些侧脸、低头的场景识别效果并不好,需要尽 量推出对人脸识别有效人脸。(3)系统的执行效率要高,保证有效 的轨迹输出同时,逻辑运算简单快捷;
从技术原理上,我们可以从人脸和行人重识别两个需求进行单独 推送结果(1)比较利于行人重识别的结果;(2)比较利于人脸识别 的结果,但是这种处理思路会产生一些数据的冗余,对系统冲击比较 大。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种实时人脸抓取推荐方法。
主要的发明思路在于:提出了一个融合时间、行人重识别特征、 人脸特征以及跟踪目标运动方向判别相互结合的系统方法,通过提出 朝向摄像头运动的判别方法,对运动目标的朝向进行快速的判别,在 朝向摄像头运动的目标要进行人脸的检测抓取,如果满足推送的需 求,那么推送当前行人图片和人脸图像;如果不是朝向摄像头运动的 目标,就从行人重识别的特征变化幅度,时间维度进行约束输出。
通过轨迹的运动方向是否面对摄像头的特征,进行增大或者减小 推荐采样密度,在推荐过程中,充分考虑到人脸的关键点分布是否有 利于人脸识别的需求,尽量推送出有效的人脸。该系统运算量小,且 鲁棒,不影响运行效率的同时,能有效的推荐有效的人脸轨迹,进行 后续的查询识别。
本发明的技术方案:一种实时人脸抓取推荐方法,包括如下步骤:
一、当对应轨迹匹配到新的轨迹目标时,将新的目标信息追加入 轨迹容器中;
二、通过轨迹信息的变化趋势,判断当前的运动目标是否朝向摄 像头运动;
三、如果运动目标不是朝向摄像头的情况,如果满足时间间隔阈 值条件,再检测是否有合适的人脸,有则直接保存人脸;若没有,那 么不进行保存人脸,直接保存对应图片;
四、如果运动目标是朝向摄像头运动的情况,如果满足时间间隔 阈值条件,再判断是否有利于识别的正脸,如果有,则保存图片和人 脸特征,如果没有,则不进行储存,进入步骤五;
五、结束,跳转第一步骤,等待处理新一帧轨迹。
进一步的,所述目标信息包括尺寸信息(x,y,w,h),时间戳信息t。
进一步的,所述步骤二中,判断运动目标是否朝向摄像头运动的 方法为:
记轨迹容器数量个数为N,如果N=1,那么当前是轨迹的首帧, 进行数据保存,如果有人脸特征则保存人脸特征,对应的保存时间 LastSaveTime=t;跳转步骤五;
如果内容的长度N>LengthThresh,记每一帧轨迹内容的尺寸信息 (xi,yi,wi,hi),计算前N/2轨迹内容的平均宽度
Figure BDA0002615302010000031
和后 N/2的轨迹内容平均宽度
Figure BDA0002615302010000032
如果,对应的MeanWfront<MeanWback*rate,其中,rate∈(0,1),那么当 前运动的目标是靠近摄像头的,对应是否靠近摄像头运动的标志 ObjClosingFlag=True;否则,ObjClosingFlag=False。
8、进一步的,所述步骤三中判断是否满足时间阈值条件的方法 为:
计算当前轨迹的时间t与LastSaveTime的差值 TimeInterval=(t-LastSaveTime),如果TimeInterval>=SaveTimeThreshnormal,则 为满足条件。
9、进一步的,所述步骤四中还包括如下步骤:
计算当前轨迹的时间t与LastSaveTime的差值 TimeInterval=(t-LastSaveTime),TimeInterval>=SaveTimeThreshlow,则满足时 间间隔条件,并保存人脸的等待计数器waitFaceCount置为0;
如果不是正脸,不进行储存,并将对应的保存人脸等待计数器 waitFaceCount加1;跳转步骤五;
设一个阈值:mustSaveThresh,如果waitFaceCount>mustSaveThresh, 则保存当前的图像内容数据。
进一步的,正脸判断的方法如下:以人脸检测5个关键点为基准, 记录左眼TL坐标(x0,y0),右眼TR坐标(x1,y1),鼻子C坐标(x2,y2),左 嘴角BL坐标(x3,y3),右嘴角BR坐标(x4,y4);计算眼睛与鼻子中心的 水平距离dist(TL,C)=|x0-x2|,dist(TR,C)=|x1-x2|;
计算两个距离的比值:
CenRate=min(dist(TL,C),dist(TR,C))/max(dist(TL,C),dist(TR,C)),如果其结果 CenRate<rateThreshX,或者x0>x2,或者x1<x2,那么认为当前脸是侧脸;
计算嘴角与鼻子中心的垂直方向距离,dist(BL,BR)=|x3-x4|。如果 y2+dist(BL,BR)*rateThreshY>max(y3,y4),那么认为是俯视脸。
本发明的优点在于:通过简单的运行方向判别,结合人脸识别的 需求,对不同的运动方向采用不用的存储采样密度,并对人脸的内容 进行了判别,有效的压缩了推送的数据量,显提升了准确度,算法效 率高;对轨迹连接实时性方面几乎没有影响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发 明限制的依据。
实施例:具体包括如下步骤
步骤一、对应轨迹匹配到新的轨迹目标,需要把新的目标信息追 加到轨迹容器中,其中目标信息包括尺寸信息(x,y,w,h),时间戳信息 t等等。
步骤二、从轨迹的目标的变化趋势,来判别当前的运动目标是否 朝向摄像头运动。对当前轨迹的内容进行判断,记轨迹容器数量个数 为N。
如果N=1,那么当前是轨迹的首帧,需要进行数据保存,如果有 人脸特征保存人脸特征;对应的保存的时间LastSaveTime=t;跳转步骤 五。
如果内容的长度N>LengthThresh,优先的,LengthThresh=10。记 每一帧轨迹内容的尺寸信息(xi,yi,wi,hi),计算前N/2轨迹内容的平均宽 度
Figure BDA0002615302010000051
和后N/2的轨迹内容平均宽度
Figure BDA0002615302010000052
如果,对应的MeanWfront<MeanWback*rate,其中,rate∈(0,1)。那么当 前运动的目标是靠近摄像头的,对应是否靠近摄像头运动的标志 ObjClosingFlag=True,优先的rate=0.78;否则,ObjClosingFlag=False。
步骤三、如果ObjClosingFlag=False,不是靠近摄像头运动的趋势, 那么正常处理,判断当前轨迹的时间t与LastSaveTime的差值 TimeInterval=(t-LastSaveTime),如果TimeInterval>=SaveTimeThreshnormal,那 么需要进行判别是否保存数据,检测是否有合适的人脸,有则保存人 脸;如果没有,那么不进行保存人脸,直接保存对应的图片,进行行 人重识别使用,优先的保存时间间隔SaveTimeThreshnormal=4s;
步骤四、如果ObjClosingFlag=True尺寸变大,那么认为是行人在 朝向摄像头运动的,判断是否满足保存的时间间隔。
如果,满足了时间间隔阈值条件TimeInterval>=SaveTimeThreshlow,保 存人脸的等待计数器waitFaceCount置为0;优先的, SaveTimeThreshlow=2s。判断当前是否满足人脸,如果是有利于识别的正 脸,保存图片和人脸特征,同时waitFaceCount置为0;如果不是正脸, 那么先不进行存储,对应的保存人脸等待计数器waitFaceCount加1; 直到获取到正脸后,跳转步骤五;
如果,很长时间没有遇到合适的正脸,waitFaceCount> mustSaveThresh,那么要保存当前的图像内容数据,进行行人重识别使 用,而后进入步骤五,优先的,mustSaveThresh=6s;
其中判断正脸的逻辑:以人脸检测5个关键点为例,通过简单的 点之间的位置关系,来判断当前人脸是侧脸、俯视、正常脸的图像。 记录TL坐标(x0,y0),TR坐标(x1,y1),C坐标(x2,y2),嘴角BL坐标(x3,y3), BR坐标(x4,y4);计算眼睛与鼻子中心的水平距离dist(TL,C)=|x0-x2|,dist(TR,C)=|x1-x2|,计算两个距离的比值 CenRate=min(dist(TL,C),dist(TR,C))/max(dist(TL,C),dist(TR,C)),如果 CenRate<rateThreshX,或者x0>x2,或者x1<x2,那么认为当前脸是侧脸, 优先的rateThreshX=0.3;
计算嘴角与鼻子中心的垂直方向距离,dist(BL,BR)=|x3-x4|。如果 y2+dist(BL,BR)*rateThreshY>max(y3,y4),那么认为是俯视脸,不适合进 行人识别,优先的rateThreshY=0.4;
步骤五、结束,跳转步骤一,等待处理新一帧数据缓冲后的轨迹。

Claims (8)

1.一种实时人脸抓取推荐方法,其特征在于:包括如下步骤:
一、当对应轨迹匹配到新的轨迹目标时,将新的目标信息追加入轨迹容器中;
二、通过轨迹信息的变化趋势,判断当前的运动目标是否朝向摄像头运动;
三、运动目标不是朝向摄像头的情况,如果满足时间间隔阈值条件,再检测是否有合适的人脸,从而确定是保存人脸还是保存图片;
四、运动目标是朝向摄像头运动的情况,如果满足时间间隔阈值条件,再判断是否有利于识别的正脸,从而确定是保存人脸还是保存图片;
五、结束,跳转第一步骤,等待处理新一帧轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种实时人脸抓取推荐方法,其特征在于:所述目标信息包括尺寸信息(x,y,w,h),时间戳信息t。
3.根据权利要求2所述的一种实时人脸抓取推荐方法,其特征在于:所述步骤二中,判断运动目标是否朝向摄像头运动的方法为:
记轨迹容器数量个数为N,如果N=1,那么当前是轨迹的首帧,进行数据保存,如果有人脸特征则保存人脸特征,对应的保存时间LastSaveTime=t;跳转步骤五;
如果内容的长度N>LengthThresh,记每一帧轨迹内容的尺寸信息(xi,yi,wi,hi),计算前N/2轨迹内容的平均宽度
Figure FDA0002615300000000021
和后N/2的轨迹内容平均宽度
Figure FDA0002615300000000022
如果,对应的MeanWfront<MeanWback*rate,其中,rate∈(0,1),那么当前运动的目标是靠近摄像头的,对应是否靠近摄像头运动的标志ObjClo sin gFlag=True;否则,ObjClo singFlag=False。
4.根据权利要求3所述的一种实时人脸抓取推荐方法,其特征在于:所述步骤三中判断是否满足时间阈值条件的方法为:
计算当前轨迹的时间t与LastSaveTime的差值TimeInterval=(t-LastSaveTime),如果TimeInterval>=SaveTimeThreshnormal,则为满足条件。
5.根据权利要求1所述的一种实时人脸抓取推荐方法,其特征在于:所述步骤四中还包括如下步骤:
计算当前轨迹的时间t与LastSaveTime的差值TimeInterval=(t-LastSaveTime),TimeInterval>=SaveTimeThreshlow,则满足时间间隔条件,并保存人脸的等待计数器waitFaceCount置为0;
如果不是正脸,不进行储存,并将对应的保存人脸等待计数器waitFaceCount加1;
设一个阈值:mustSaveThresh,如果在waitFaceCount<mustSaveThresh的时间内有正脸,则直接保存进入步骤五,如果waitFaceCount>mustSaveThresh,则保存当前的图像内容数据,再进入步骤五。
6.根据权利要求5所述的一种实时人脸抓取推荐方法,其特征在于:正脸判断的方法如下:以人脸检测5个关键点为基准,记录左眼TL坐标(x0,y0),右眼TR坐标(x1,y1),鼻子C坐标(x2,y2),左嘴角BL坐标(x3,y3),右嘴角BR坐标(x4,y4);计算眼睛与鼻子中心的水平距离dist(TL,C)=|x0-x2|,dist(TR,C)=|x1-x2|;
计算两个距离的比值:
CenRate=min(dist(TL,C),dist(TR,C))/max(dist(TL,C),dist(TR,C)),如果其结果CenRate<rateThreshX,或者x0>x2,或者x1<x2,那么认为当前脸是侧脸;
计算嘴角与鼻子中心的垂直方向距离,dist(BL,BR)=|x3-x4|。如果y2+dist(BL,BR)*rateThreshY>max(y3,y4),那么认为是俯视脸。
7.一种实时人脸抓取推荐装置,其特征在于:包括轨迹容器,用于储存轨迹目标信息;
判断模块:用于上述轨迹信息中的运动目标是否朝向摄像头运动动;
选择模块:根据判断模块的判断结果,再参照时间间隔阈值条件后,根据图片内容进行选择性处理:保存人脸信息或者直接保存图片。
8.一种实时人脸抓取推荐计算机设备,其特征在于:所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由处理器加载并执行,以实现如权利要求1至5任一所述的实时人脸抓取推荐方法。
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