CN102004906A

CN102004906A - 人脸识别系统及方法

Info

Publication number: CN102004906A
Application number: CN2010105497987A
Authority: CN
Inventors: 高飞
Original assignee: Wuxi Vimicro Corp
Current assignee: Wuxi Vimicro Corp
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2011-04-06

Abstract

本发明揭露了一种人脸识别系统，所述系统包括：图像采集模块，采集图像；人脸检测模块，检测所述图像中的人脸区域；温度感应模块，检测所述人脸区域在所述图像采集模块的采集区域的对应区域的温度；和人脸识别模块，当所述温度处于预定范围时，对所述人脸区域进行人脸识别。本发明在人脸识别过程中加入了温度检测机制，使得在进行人脸识别的过程中可以同时利用温度检测来判断识别的人脸图像是否是利用真实人脸采集的。本发明具有成本低、实用效果好的特点。

Description

人脸识别系统及方法

【技术领域】

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种包括人脸真假鉴别的人脸识别系统及方法。

【背景技术】

人脸识别系统是以人脸识别技术为核心的一项新兴生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型，具有广阔的发展前景。

现有人脸识别技术的发展已经比较成熟，可是应当认识到，现有人脸识别技术的侧重点通常都是人脸识别的准确性，很少关注人脸识别时其识别的人脸图像的真伪性。这就导致了虽然现有的一些人脸识别技术的识别成功率和准确率都很高，但是在实际使用中却依然不能达到良好的效果。尤其是在利用人脸识别技术进行身份辨别的应用中，例如：用户拿一张同事的照片就可以轻松帮同事在基于人脸识别技术的考勤机上签到打卡。为了解决类似现象，现有技术中已有一种人脸识别技术采用对当前人脸图像的表情进行分析，利用图像序列之间的表情变化特征来达到区分真实人脸和静止图片的目的。但是，又有用户利用手机、MP4等设备进行可视通话或者播放包括人脸的视频，然后将可视通话或者播放视频的内容提供给基于人脸识别技术的设备上进行人脸识别，此时即便判别其中的表情变化特征，仍然可以人脸识别成功，也即照样可以成功用非真实人脸完成身份辨别过程。在这种情况下，显然所述基于人脸识别技术的设备的真正功能或者用途并没有能够完成。

因此有必要提供一种新的技术方案来解决上述缺点。

【发明内容】

本发明的一个目的在于提供一种人脸识别系统，在进行人脸识别的过程中同时利用温度检测来判断识别的是否是真实人脸。

本发明的另一目的在于提供一种人脸识别方法，在进行人脸识别的过程中同时利用温度检测来判断识别的是否是真实人脸。

为了达到本发明的目的，本发明提供一种人脸识别系统，所述系统包括：图像采集模块，采集图像；人脸检测模块，检测所述图像中的人脸区域；温度感应模块，检测所述人脸区域在所述图像采集模块的采集区域的对应区域的温度；和人脸识别模块，当所述温度处于预定范围时，对所述人脸区域进行人脸识别。

进一步地，所述系统还包括红外感应模块，利用红外线感应是否有物体靠近所述图像采集模块，当检测到有物体靠近所述图像采集模块时，发送信号使所述图像采集模块启动并采集图像。

进一步地，所述温度感应模块是非接触式温度检测设备。

进一步地，所述系统还包括机械伺服模块，所述机械伺服模块控制所述温度感应模块的检测位置，以使所述温度感应模块的检测位置属于所述人脸区域在所述图像采集模块的采集区域的对应区域内。

进一步地，所述温度感应模块的检测位置为N个，N为大于0的整数。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种人脸识别方法，所述方法包括：采集图像；检测所述图像中的人脸区域；当检测到人脸区域时，检测所述人脸区域在采集区域的对应区域的温度；和当所述温度处于预定范围时，对所述人脸区域进行人脸识别。

进一步地，当检测到人脸区域时，检测所述人脸区域在采集区域的对应区域的N个位置的温度，所述N为大于0的整数。

进一步地，在人脸识别过程中，实时或者每隔预定时间间隔重新对所述温度进行检测，以判断所述温度是否仍然处于预定范围，当所述温度不再处于预定范围时，中止所述人脸识别过程。

进一步地，在温度检测过程中，对所述人脸区域进行跟踪，当所述人脸区域跟踪丢失或者匹配不一致时，中止所述温度检测过程。

进一步地，所述方法还包括在人脸识别成功后，判断所述人脸的表情是否变化，如果是，则表示采集的是真实人脸。

与现有技术相比，本发明在人脸识别过程中加入了温度检测机制，使得在进行人脸识别的过程中可以同时利用温度检测来判断识别的人脸图像是否是利用真实人脸采集的。本发明具有成本低、实用效果好的特点。

【附图说明】

结合参考附图及接下来的详细描述，本发明将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：

图1为本发明的一个实施例中的人脸识别系统的结构方框图；和

图2为本发明的一个实施例中的人脸识别方法的方法流程图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明中的人脸识别系统和方法可以利用软件、硬件及其两者的结合实施成为一个模块、一个系统或者一个系统的一部分。所述人脸识别系统和方法在人脸识别过程中加入了温度检测机制。所述温度检测机制可以利用非接触类的温度检测设备提供。

请参考图1，其示出了本发明的一个实施例中的人脸识别系统100的结构方框图。所述人脸识别系统100包括图像采集模块102、人脸检测模块104、温度感应模块106和人脸识别模块108。

所述图像采集模块102包括感光元件（如CCD图像传感器）、摄像头之类的图像或视频采集装置。所述图像采集模块102不断采集一定区域（也称采集区域）内的图像，所述图像通常为连续的一帧帧图像。譬如在考勤机上安装的摄像头，按照每秒30帧的速率采集分辨率为320像素*240像素的图像。

所述人脸检测模块104检测所述图像采集模块102采集的图像中的人脸区域。所述人脸检测模块104可以采用现有的各种人脸检测算法，比如组群特征分析方法、神经网络方法、基于梯度向量流的单人脸检测方法等等。

所述温度感应模块106可以包括非接触式温度测量设备，非接触式温度测量设备是利用红外辐射测温的原理实现温度测量的。由于原子和分子的运动，包括人体在内的每一物体都会辐射电磁波，对非接触式温度测量最重要的波长或光谱范围是在0.2至2.0??m。这一范围内的自然射线，人们称作为热辐射或红外线。而且由于人体的体温通常会保持在一个温度范围内，比如35摄氏度-42摄氏度之类，故而可以通过该特征来作为是否是真实人脸的一种检测手段。所述温度感应模块106检测所述人脸检测模块104检测出的人脸区域在所述图像采集模块102的采集区域的对应区域的温度。也就是说，所述温度感应模块106检测位于所述图像采集模块102的镜头前面的人脸温度，为了提高检测的准确性，可以根据所述人脸检测模块104检测出的人脸区域在图像中的位置来指导所述温度感应模块106的检测位置。所述温度感应模块106在测量出所述人脸的温度后，判断其是否处于预定范围之内，所述预定范围可以是33摄氏度-43摄氏度；还可以是35摄氏度-40摄氏度等等。如果所述温度处于该预定范围之内，那么就认为所述图像采集模块102采集的是真实人脸。

人脸识别模块108对所述人脸区域进行人脸识别。特别地，当所述温度感应模块106测量到的温度处于预定范围时，所述人脸识别模块108才对所述人脸区域进行人脸识别。具体的人脸识别技术可以采用现有技术中较为成熟的技术，这都是本领域技术人员所熟知的内容，在此不再累述。

在一个实施例中，为了节省能源，所述图像采集模块102一般情况都处于待机状态，此时所述人脸识别系统100还包括红外感应模块110，所述红外感应模块110利用红外线感应是否有物体（也可以说是人体）靠近所述图像采集模块102。当所述红外感应模块110检测到有物体靠近所述图像采集模块102时，发送相应地信号使所述图像采集模块102启动并采集图像。

另一个实施例中，为了提高检测的准确性，所述温度感应模块106采集温度时不止对一个人脸位置进行采集，而是对人脸区域上的多个位置进行采集的，比如额头、脸颊和下巴等。此时所述人脸识别系统100还包括机械伺服模块112，所述机械伺服模块112控制所述温度感应模块106的检测位置，以使所述温度感应模块106的检测位置属于所述人脸区域在所述图像采集模块102的采集区域的对应区域内，并且所述检测位置为若干个。对于所述机械伺服模块112的构造和工作原理，可以参考PTZ摄像机的云台构造和工作原理，此处不是本发明的重点，故不再累述。

显然，本发明的重点和亮点之一就是在传统的人脸识别过程中加入了温度检测机制，利用非接触式温度测量设备来检验所述图像采集模块102采集的是否是真实人脸。

本发明同时提供一种人脸识别方法，请参考图2，其示出了本发明的一个实施例中的人脸识别方法200的方法流程图。所述人脸识别方法200包括：

步骤202，采集图像；

步骤204，检测所述图像中的人脸区域；

步骤206，当检测到人脸区域时，检测所述人脸区域在采集区域的对应区域的温度；

步骤208，判断所述温度是否处于预定范围，如果是，则步骤210，如果不是，则不做处理。

步骤210，对所述人脸区域进行人脸识别。

在一个实施例中，在步骤202中可以采用高清晰摄像头作为采集设备来采集图像。在另一个实施例中，在步骤206中可以采用非接触式温度测量设备来进行温度的检验。在再一个实施例中，在步骤206中可以检验所述对应区域内的多个位置的温度来综合判断，以减少只对一个位置进行检验容易出错的缺陷。

所述人脸识别方法200是本发明的一个较为简单的实施例，本领域的技术人员可以基于本实施例获得更多实施例。比如考虑这样一种应用环境，由于步骤206的过程可能会较长，即在此温度检测过程中，可能会发生用户离开了温度采集区域或者说图像采集区域，那么后续的步骤可能就无法完成，也有可能这段时间内，所述温度采集区域或者说图像采集区域前面被用户有意地换成了其他人的照片或者利用MP4来播放包括其他人的人脸的视频，那么后续的步骤就可能出错。所以在步骤206的过程中，还可以对所述人脸区域进行跟踪，当所述人脸区域跟踪丢失或者匹配不一致时，中止所述温度检测过程，等到重新检测到人脸区域时，再重新开始温度检测过程。

同时在步骤210的过程中，也可能会发生上述问题。故在人脸识别过程中，还可以实时或者每隔预定时间间隔重新对所述温度进行检测，也即重新进行步骤206和208，以判断所述温度是否在人脸识别过程中仍然处于预定范围，当所述温度不再处于预定范围时，中止所述人脸识别过程。这样可以有效防止用户交替使用真实人脸和照片之类方法的来完成一次人脸识别过程。

还可以考虑另外一种应用场景，用户带着较薄的面具来完成人脸识别过程，此时虽然采集图像时采集的是非真实人脸，但是温度检测机制并不能完全鉴别出这种情况，此时可以在步骤210后加入现有技术中判断所述人脸的表情是否变化的机制，如果是，则表示采集的是真实人脸。可见，在不脱离本发明的实质下，本领域的技术人员可以经过一定改动获得更多的实施例。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述具体实施方式。

Claims

1.一种人脸识别系统，其特征在于，其包括：

图像采集模块，采集图像；

人脸检测模块，检测所述图像中的人脸区域；

温度感应模块，检测所述人脸区域在所述图像采集模块的采集区域的对应区域的温度；和

人脸识别模块，当所述温度处于预定范围时，对所述人脸区域进行人脸识别。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括红外感应模块，利用红外线感应是否有物体靠近所述图像采集模块，当检测到有物体靠近所述图像采集模块时，发送信号使所述图像采集模块启动并采集图像。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度感应模块是非接触式温度检测设备。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括机械伺服模块，所述机械伺服模块控制所述温度感应模块的检测位置，以使所述温度感应模块的检测位置属于所述人脸区域在所述图像采集模块的采集区域的对应区域内。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述温度感应模块的检测位置为N个，N为大于0的整数。

6.一种人脸识别方法，其特征在于，其包括：

采集图像；

检测所述图像中的人脸区域；

当检测到人脸区域时，检测所述人脸区域在采集区域的对应区域的温度；和

当所述温度处于预定范围时，对所述人脸区域进行人脸识别。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当检测到人脸区域时，检测所述人脸区域在采集区域的对应区域的N个位置的温度，所述N为大于0的整数。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在人脸识别过程中，实时或者每隔预定时间间隔重新对所述温度进行检测，以判断所述温度是否仍然处于预定范围，当所述温度不再处于预定范围时，中止所述人脸识别过程。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在温度检测过程中，对所述人脸区域进行跟踪，当所述人脸区域跟踪丢失或者匹配不一致时，中止所述温度检测过程。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在人脸识别成功后，判断所述人脸的表情是否变化，如果是，则表示采集的是真实人脸。