CN102446327A - 基于人脸识别的广告投放装置及广告投放方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于人脸识别领域，公开了一种基于人脸识别的广告投放装置及广告投放方法，其中，基于人脸识别的广告投放装置包含至少一个摄像模块、图像识别装置、显示装置及广告投放切换装置。摄像模块用于获取图像信息。图像识别装置更包含图像信息接收单元、人脸识别单元、脸部特征识别单元及核心运算单元，图像识别装置接受摄像模块所获取的图像信息，藉由核心运算单元控制人脸识别单元及脸部特征识别单元对图像信息进行运算分析，广告投放切换装置根据运算分析结果将合适的广告投放至显示装置。通过本发明的基于人脸识别的广告投放装置及广告投放方法可使广告价值提升，达到广告效益最优化的效果。

Description

基于人脸识别的广告投放装置及广告投放方法

 

技术领域

本发明属于人脸识别领域，更具体地，涉及一种以人脸识别为基础而优化广告投放的技术。

 

背景技术

在营销传媒领域，楼宇液晶广告的形式建立的传播平台，凭借强制性、无干扰的到达形式，成为近年来兴起的最具个性和魅力的广告传播平台，它的个性在于生活圈的媒体定位，它的魅力在于受众的分众化。楼宇液晶广告的强制性既来自于视觉，也来自于心理。当人们处于等待电梯的无聊状态时，看看液晶屏上的广告总比百无聊赖要好一些。正是这种强制性，让楼宇液晶广告获得了广告商们的青睐，成为近几年增长得最快的广告管道。

随着楼宇液晶广告的广泛使用，当一些液晶显示屏充斥了形式粗糙的广告，许多消费者的用户体验开始从新奇急转而下成为厌烦，再加上消费者在液晶屏前来去匆匆，无暇驻留，在现有的技术和模式下，楼宇液晶屏不太可能提供一直变动的内容，使得楼宇液晶广告的价值得不到充分的体现。广告商不得不思考如何利用有限的消费者资源，来实现楼宇液晶广告的最大的价值，给有限的消费者带来最大的满足，从而促进消费，给企业主及广告商带来最大的利益，实现消费者、企业主及广告商的三赢。

 

发明内容

    为了解决前述现有技术不尽理想之处，本发明首先提供一种基于人脸识别的广告投放装置，包括至少一个摄像模块、图像识别模块、广告切换模块以及显示模块，所述摄像模块获取图像，并将图像转换成数字图像信息传递至所述图像识别模块，所述广告切换模块用于存储广告，接收图像识别模块发送的信息，并对应该信息切换相应广告，所述显示模块用于显示广告切换模块发送的广告信息，其特征在于：所述图像识别模块包括图像信息接收单元、人脸识别单元、脸部特征识别单元、核心运算单元和存储器，所述人脸识别单元还包括人物识别子单元和人眼定位子单元；所述图像信息接收单元接受摄像模块传来的数字图像信息并存储于存储器中；所述人脸识别单元取得存储器中的数字图像信息，其中的人物识别子单元对数字图像信息进行运算以得到人物图像信息，并存储于存储器中，再对所述人物图像信息进行判断运算以判断是否有人物存在，如果有人物存在则进行人物的面部特征信息的提取；所述人眼定位子单元对面部特征信息进行运算以获得所述人物的人眼状态，再对所述人眼状态进行运算以判断所述人物在观看广告；所述脸部特征识别单元对在观看广告的人物的面部特征信息进行运算，根据每一个人物的面部特征信息，区分其所属的人物群组，并进行编号后存储；所述核心运算单元对所述图像信息接收单元、人脸识别单元与脸部特征识别单元的图像信息进行运算，进一步获取并统计一段预设时间内的各个人物群组中的人数，选取其中人数最多的人物群组，定义为族群信息，再发送广告至广告切换模块；所述广告切换模块存储有多条广告，且各条广告具有其对应的人物群组，所述广告切换单元接受到族群信息后，选择对应的广告并将广告投放至显示模块；所述显示模块接收广告切换单元投放的广告进行显示。

       通过上述特征，本发明的主要目的是提供一种基于人脸识别的广告投放装置，能够自动地识别观看广告的人物族群的类别，而自动切换适合其观看的广告。

本发明的次要目的是提供一种基于人脸识别的广告投放装置，使广告价值提升，以达到广告效益最优化的效果。

同时，为了解决前述现有技术不尽理想之处，本发明进一步提供了一种基于人脸识别的广告投放方法，包含有下列步骤：

(1) 获取数字图像信息；

(2) 取得人物图像信息：掃描数字图像信息，以得到人物图像信息，并将人物图像信息进行存储；

(3) 判断人物存在并提取面部特征信息：对所述已经存储的人物图像信息进行运算，如果已经存储的人物图像信息的数值不为空，则判定有人物存在，并对数值进行运算，提取相应的面部特征信息，否则，判定没有人物存在，不进行面部特征信息的提取；

(4) 判断人眼状态：对面部特征信息中的人物进行运算，以获得人物的人眼状态；

(5) 判断人物的观看广告动作：对人眼状态进行运算，以判断人物在观看广告；

(6) 判断人物群组：根据面部特征信息，区分其所属的人物群组，其中人物群组至少包含有年龄群组与性别群组；

(7) 判断族群信息：计算在一段预设的时间内，获取的所有图像信息中，人物群组的人数或比例，挑选人数或比例最高的人物群组，判断为预设时间内的族群信息；

(8) 切换广告：根据族群信息选择对应于族群信息的广告予以投放。

通过上述步骤，本发明的另一目的是提供一种基于人脸识别的广告投放方法，能够自动地识别观看广告的人物族群的类别，而自动切换适合其观看的广告。

本发明的再一目的是提供一种基于人脸识别的广告投放方法，使广告价值提升，以达到广告效益最优化的效果。

 

附图说明

读者在参照附图阅读本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中：

图1是根据本发明提出的基于脸识别广告投放装置的架构示意图。

图2是本发明所使用的图像识别装置示意图。

图3是本发明所提出的基于人脸识别的广告投放方法的流程图。

 

附图中主要组件符号说明

基于人脸识别的广告投放装置      100

摄像模块                                        1

图像识别模块                                2

广告切换模块                                3

显示模块                                        4

图像                                               101

图像信息                                        P1

人物图像信息                                P2

面部特征信息                                P3

图像信息接收单元                         21

人脸识别单元                                22

脸部特征识别单元                         23

核心运算单元                                24

人物识别子单元                            221

人眼定位子单元                            222

存储器                                            223

人物编号                                        y-1、y-2、y-3、y-i

年龄群组                                        G1、G2、G3、G4

人物群组                                        G1m、G2m、G3m、G4m、G1f、G2f、G3f、G4f

族群信息                                        Y

广告投放方法的步骤                     301、302、303、304、305、306、307、308

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。由于本发明公开了一种基于人脸识别的广告投放装置及广告投放方法，其中所使用的人脸识别及图像获取的相关原理已为本领域普通技术人员所能明了，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的附图，意在表达与本发明特征有关的结构的含义，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，在先声明。

 

第一实施例：基于人脸识别的广告投放装置

如图1所示，本发明首先提出一种基于人脸识别的广告投放装置100，包括摄像模块1、图像识别装置2、广告投放切换装置3及显示装置4。显示装置4是用来投放广告，以液晶显示器为佳，但可依投放广告的环境，改成其它型态的显示器，例如：电浆显示器、CRT显示器、甚至是投影屏幕等。摄像模块1可以包括一个或多个摄像头，用于获取显示装置4前方环境中的图像101，并将图像101转换成数字图像信息P1传送给图像识别装置2。

请参考图2，图像识别模块2包含图像信息接收单元21、人脸识别单元22、脸部特征识别单元23及核心运算单元24，其中人脸识别单元22更包含人物识别子单元221、人眼定位子单元222与存储器223。图像信息接收单元21可接受自摄像模块1所传来的数字图像信息P1并加以存储供后续使用。

核心运算单元24控制人脸识别单元22将存储在图像信息接收单元21的图像信息P1进行辨别。其中，人脸识别单元22中的人物识别子单元221对图像信息接收单元21中的图像信息P1进行扫描以得到人物图像信息P2，人物图像信息P2至少包含有人物外形轮廓、人物体态特征、人物各部分比例和人物的位置等信息，其中人物图像信息P2是以人的图像搜索运算法对图像信息P1进行扫描而得到，扫描所得到的人物图像信息P2存储于存储器223中。人物识别子单元222再利用人脸搜索算法判断是否有人物存在，即首先判断存储器223中是否存储有数值，以判断是否有人物存在，如果存有数值，即有人物存在，则对该数值进行运算，提取相应的面部特征信息P3。面部特征信息P3主要包括人眼位置、人脸轮廓信息、人脸褶皱度和头发信息等。如果存储器223中没有存储数值，则判断没有人物存在，不进行运算和也不提取面部特征信息。

接着，核心运算单元24再控制人脸识别单元22中的人眼定位子单元222，利用预设的人眼定位检测算法，对有人物存在的面部特征信息P3进行人眼的位置的定位并存储为人眼状态，人眼状态是面部特征信息P2中的人物的人眼与水平面的夹角、以及人物的人眼瞳孔间距。接着再利用人眼状态推算出人眼是否在观看广告，其方法主要是根据定位出的人眼与水平面的夹角來判断在显示装置4前的人是否在观看广告，如果此夹角在预设的角度范围内，则判断显示装置4前的人正在观看广告，如果夹角不在预设的角度范围内，则判断显示装置4前的人并不是在观看广告。一般而言，预设的角度以0-45度角为佳，因为不论是看电视、或是道路与楼宇之间的广告屏幕，其高度大约都是在人眼水平距离或水平面以上，因此当人眼与水平夹角介于0-45度间时，则表示此人正在观看广告，若人眼与水平夹角不在0-45度之间，则表示此人并没有在观看广告。

之后，核心运算单元24再控制脸部特征识别单元23再对观看广告的人物的面部特征信息P3进行运算，区分其所属的人物群组Gij，并给予每一个人物一个编号(y-1, y-2, y-3, ..., y-i,...)后存储。同时，因为面部特征信息P3主要包括人眼位置、人脸轮廓信息、人脸褶皱度和头发信息等，所以透过面部特征信息P3，可以进一步判断出每一个人物的年龄及性别。

人物群组Gij中，i表示年龄群组，j表示性别群组。在本实施例中初步设定年龄群组为4个(G1、G2、G3、G4)，5-15岁为少年组(G1)、15-35岁为青年组(G2)、35-55岁为壮年组(G3)、55岁以上为老年组(G4)，性别群组分为男性(m)跟女性(f)，因此人物群组可区分为八个群组，分别是：

G1m组：男性少年群组

G2m组：男性青年群组

G3m组：男性壮年群组

G4m组：男性老年群组

G1f组：女性少年群组

G2f组：女性青年群组

G3f组：女性壮年群组

G4f组：女性老年群组

核心运算单元24将每个人物编号(y-1, y-2, y-3, ....., y-i,...)再加入人物群组Gij编号后进行统计，如果在一段时间内，摄像模块所获取的一群人物中，某一个特定的人物群组Gij(例如：女性青年群组G2f)的人数或比例较其它人物群组的人数或比例为高，则判断那群人物为该特定的人物群组Gij(例如：女性青年群组G2f)，并存储成为那一段时间内的族群信息Y。

同时，因为人眼状态还包含人眼与水平面的夹角、以及人眼瞳孔间距，利用人眼瞳孔间距可以更精确地计算人数。当人物在抬头观看广告时，在那一段观看时间当中，人脸大约是静止不动的，因此人眼瞳孔间距在那一段观看时间当中，也是大约维持不变的。因此，在那一段观看时间当中的两个或两个以上的面部特征信息中的人眼瞳孔间距大约维持不变，则可视为是同一个人物，如果在那一段观看时间当中的两个或两个以上的面部特征信息中的人眼瞳孔间距有改变，则可视为是不同的人物，据此可以更精确地计算人数。

核心处理单元24将族群信息Y发送至广告放送切换单元3，广告发送切换单元3预先存储有适合各个人物群组Gij观看的多个广告。当广告发送切换单元3接受到核心处理单元24所发出的族群信息Y后，根据族群信息Y选择适合此人物群组Gij的广告，并将广告投放至显示装置4上，如此便可增加观看广告的机率、提升广告宣传的效果。

 

第二实施例：基于人脸识别的广告投放方法

本发明进一步提出一种基于人脸识别的广告投放方法，其流程图如图3所示，包含下列步骤：

(1) 获取数字图像信息(步骤301)：

获取在显示装置前的图像，并将图像转换成数字图像信息。

(2) 取得人物图像信息(步骤302)：

扫描数字图像信息，以得到人物图像信息，并将人物图像信息进行存储。人物图像信息至少包含有人物外形轮廓、人物体态特征、人物各部分比例和人物的位置等信息，其中人物图像信息是以人的图像搜索运算法对数字图像信息进行扫描，扫描后的人物图像信息存储于一个存储器中。

(3) 判断人物存在并提取面部特征信息(步骤303)：

对已经存储的人物图像信息进行运算，如果已经存储的人物图像信息的数值不为空，则判定有人物存在，并对此数值进行运算，提取相应的面部特征信息，否则，判定没有人物存在，不进行面部特征信息的提取。亦即首先以人脸搜索算法判断存储器中是否存储有数值，以判断是否有人物存在，如果存有数值，即有人物存在，则对此数值进行运算，提取相应的面部特征信息。如果存储器中没有存储数值，则判断没有人物存在，不进行运算和也不提取面部特征信息。面部特征信息主要包括人眼位置、人脸轮廓信息、人脸褶皱度和头发信息等。

(4) 判断人眼状态(步骤304)：

对面部特征信息中的人物进行运算，以获得人物的人眼状态。人眼状态是面部特征信息中的人物的人眼与水平面的夹角、以及人物的人眼瞳孔间距。

(5) 判断人物的观看广告动作(步骤305)：

    对人眼状态进行运算，以判断人物在观看广告。方法主要是根据定位出的人眼与水平面的夹角判断出在人是否在观看广告，如果此夹角在预设的角度范围内，则判断人正在观看广告，如果夹角不在预设的角度范围内，则判断人并不是在观看广告。一般而言，预设的角度以0-45度为佳。

(6) 判断人物群组(步骤306)：

根据面部特征信息，区分其所属的人物群组，其中人物群组至少包含有年龄群组与性别群组。年龄群组可以分为4个(G1、G2、G3、G4)，5-15岁为少年组(G1)、15-35岁为青年组(G2)、35-55岁为壮年组(G3)、55岁以上为老年组(G4)，性别群组分为男性(m)跟女性(f)，因此人物群组可区分为八个群组，分别是：

G1m组：男性少年群组

G2m组：男性青年群组

G3m组：男性壮年群组

G4m组：男性老年群组

G1f组：女性少年群组

G2f组：女性青年群组

G3f组：女性壮年群组

G4f组：女性老年群组

 (7) 判断族群信息(步骤307)：

计算在一段预设的时间内，获取的所有图像信息中，人物群组的人数或比例，挑选人数或比例最高的人物群组，判断为预设时间内的族群信息。

 (8) 切换广告(步骤308)：

根据族群信息选择合适的广告并投放，如此便可增加观看广告的机率、提升广告宣传的效果。

 

以上所述仅为本发明优选实施例，并非用以限定本发明申请的权利范围；同时以上的描述对于本领域普通技术人员应可明了与实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于权利要求书的范围中。

Claims (16)

1.一种基于人脸识别的广告投放装置，包括至少一个摄像模块、图像识别模块、广告切换模块以及显示模块，所述摄像模块获取图像，并将图像转换成数字图像信息传递至所述图像识别模块，所述广告切换模块用于存储广告，接收图像识别模块发送的信息，并对应该信息切换相应广告，所述显示模块用于显示广告切换模块发送的广告信息，其特征在于：

所述图像识别模块包括图像信息接收单元、人脸识别单元、脸部特征识别单元、核心运算单元和存储器，所述人脸识别单元还包括人物识别子单元和人眼定位子单元；

所述图像信息接收单元接受摄像模块传来的数字图像信息并存储于存储器中；

所述人脸识别单元取得存储器中的数字图像信息，其中的人物识别子单元对数字图像信息进行运算以得到人物图像信息，并存储于存储器中，再对所述人物图像信息进行判断运算以判断是否有人物存在，如果有人物存在则进行人物的面部特征信息的提取；所述人眼定位子单元对面部特征信息进行运算以获得所述人物的人眼状态，再对所述人眼状态进行运算以判断所述人物在观看广告；

所述脸部特征识别单元对在观看广告的人物的面部特征信息进行运算，根据每一个人物的面部特征信息，区分其所属的人物群组，并进行编号后存储；

所述核心运算单元对所述图像信息接收单元、人脸识别单元与脸部特征识别单元的图像信息进行运算，进一步获取并统计一段预设时间内的各个人物群组中的人数，选取其中人数最多的人物群组，定义为族群信息，再发送广告至广告切换模块；

所述广告切换模块存储有多条广告，且各条广告具有其对应的人物群组，所述广告切换单元接受到族群信息后，选择对应的广告并将广告投放至显示模块；

所述显示模块接收广告切换单元投放的广告进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的广告投放装置，其特征在于：所述人物识别子单元对人物图像信息进行运算，包括运用图像搜索运算法对图像信息中的人物进行扫描，将扫描获取的人物图像信息存储在存储器中。

3.根据权利要求1所述的基于人脸识别的广告投放装置，其特征在于：所述人物识别子单元对人物图像信息进行判断运算，包括判断所述存储器中是否存储有人物信息的特征信息以判断是否有人物存在，如果存有特征信息，则判断有人物存在，对该特征信息进行运算，提取相应的面部特征信息并存储于存储器中，反之，不进行运算和面部特征信息的提取。

4.根据权利要求1所述的基于人脸识别的广告投放装置，其特征在于：所述人眼定位子单元对面部特征信息进行运算以获得所述人物的人眼状态包括对人物面部特征进行人眼定位检测以获取人物的人眼状态。

5.根据权利要求1所述的基于人脸识别的广告投放装置，其特征在于：所述对人眼状态进行运算包括将所述人物的人眼与水平面的夹角与预设的角度范围相比对，如果所述人物的人眼与水平面的夹角是在预设的角度范围中，则判断人物在观看广告。

6.根据权利要求5所述的基于人脸识别的广告投放装置，其特征在于：所述预设的角度范围是0-45度。

7.根据权利要求1所述的基于人脸识别的广告投放装置，其特征在于：所述存储器中存储的人物图像信息包括人物外形轮廓、人物体态特征、人物的人体比例和人物的位置；所述面部特征信息包括人眼位置、人眼状态、人脸轮廓信息、人脸褶皱度和头发信息，其中，所述人眼状态包括人物的人眼与水平面的夹角和人眼瞳孔间距。

8.根据权利要求1所述的基于人脸识别的广告投放装置，其特征在于：所述脸部特征识别单元对在观看广告的人物的面部特征信息进行运算包括根据所述面部特征信息对人物进行人脸识别的运算，对性别和年龄信息进行提取、判断和分类。

9.一种基于人脸识别的广告投放方法，包括

取得数字图像信息；

取得人物图像信息：扫描所述数字图像信息以得到人物图像信息，并将所述人物图像信息存储于预设的存储器中；

判断人物存在并提取面部特征信息：对所述已经存储的人物图像信息进行运算，判定有人物存在，对所述人物图像信息进行运算，提取相应的面部特征信息并存储于存储器中；

判断人眼状态：对存储于存储器中的人物的面部特征信息进行运算，以获得所述人物的人眼状态；

判断人物的观看广告动作：对所述人眼状态进行运算，以判断所述人物在观看广告；

判断人物群组：根据面部特征信息和人物图像信息，区分观看广告的人物所属的人物群组，其中所述人物群组至少包含有年龄群组与性别群组；

判断族群信息：计算在一段预设的时间内，获取观看广告的的人物的所有图像信息中，人物群组的人数或比例，挑选人数或比例最高的人物群组，判断为所述预设时间内的族群信息；

切换广告：根据族群信息选择对应于所述族群信息的广告予以投放。

10.根据权利要求9所述的基于人脸识别的广告投放方法，其特征在于：所述步骤（2）取得人物图像信息包括以图像搜索运算法对人物图像信息进行扫描，并将扫描的人物图像信息存储于所述存储器中。

11.根据权利要求9所述的基于人脸识别的广告投放方法，其特征在于：所述步骤（3）判断人物存在并提取面部特征信息包括判断所述存储器中是否存储有特征信息，以判断是否有人物存在，如果存有数值，则判定有人物存在，并对所存储的特征信息进行运算，提取相应的面部特征信息，反之，不进行运算和面部特征信息的提取。

12.根据权利要求9所述的基于人脸识别的广告投放方法，其特征在于：所述步骤（4）判断人眼状态包括对人物面部特征进行人眼定位检测以获取人物的人眼状态。

13.根据权利要求9所述的基于人脸识别的广告投放方法，其特征在于：所述步骤（5）对所述人眼状态进行运算的过程包括将所述人物的人眼与水平面的夹角与预设的角度范围进行比对，如果所述人物的人眼与水平面的夹角是在预设的角度范围中，则判断所述人物在观看广告。

14.根据权利要求13所述的基于人脸识别的广告投放方法，其特征在于：所述预设的角度范围是0-45度。

15.根据权利要求9所述的基于人脸识别的广告投放方法，其特征在于：所述存储器中存储的人物图像信息包括人物外形轮廓、人物体态特征、人物人体比例和人物的位置，所述面部特征信息包括：人眼状态、人眼位置、人脸轮廓信息、人脸褶皱度和头发信息，其中，所述人眼状态包括人物的人眼与水平面的夹角和人眼瞳孔间距。

16.根据权利要求9所述的基于人脸识别的广告投放方法，其特征在于：所述步骤（6）判断人物群组包括利用人脸识别运算法，根据所述面部特征信息和人物图像信息对人物进行识别，包括性别、年龄信息的提取、判断和分类。

Images