CN107800964A - 一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法 - Google Patents

一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双目摄像头互相配合感知机制，采取识别和抓拍分离的方法，根据摄像头获取的实时视频流检测人脸所处位置和状态，自适应调整另一目抓拍摄像头的参数，以拍照模式自动抓拍镜头范围内活动人物的脸部照片，为后续处理提供高清晰度的人脸照片。本发明解决了传统的人脸识别算法所用的人脸图片是从摄像机获取的视频流中选择帧图片，这种帧图片极大影响人脸识别的准确率。本发明通过双目摄像镜头互相配合，一目摄像头识别人体活动特征，另一目摄像头采用照片模式进行抓拍，可以获取较高质量的人脸照片。本发明也可应用于两个物理独立的摄像机之间通过网络通信互相协调工作，一台摄像机识别人物，另一台摄像机以照相模式抓拍人物照片。

Description

一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法
技术领域
本发明属于深度学习与通信相结合的智能设备，涉及人脸检测与自动抓拍方法，具体涉及一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法。
背景技术
当前人脸抓拍图片主要是在摄像头的视频流中所抓取得图片，由于摄像头为了保证视频流的顺畅，不得不牺牲了图片的分辨率，导致在后期的图像识别处理中误差较大。为了抓拍高清晰度的人脸，应用人脸检测技术与通信技术，通过双摄像头互相通信配合机制，自动人物识别与抓拍高清晰度的人脸照片，本技术也可应用物理上独立的两个摄像机之间互相通信，实现人物人脸的检测与抓拍。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种双摄像头，自动检测人脸并抓拍高清人脸照片的方法。
本发明的技术方案为一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法，包含以下步骤：
步骤1，设置两个互相通信的摄像机的工作模式，其中摄像机1用于获取视频流，摄像机2用于拍摄；
步骤2，设定两个摄像机的相关参数：包括设置摄像机1和摄像机2的IP地址，并在摄像机1的配置参数中设定人脸检测矩形区域；
步骤3，当摄像机1检测到视频流中人脸处于检测矩形区域中心位置时，摄像机1向指定地址的摄像机2发送抓拍人脸指令及最佳拍照参数；
步骤4，摄像机2接收抓拍人脸指令及最佳拍照参数，优化最佳拍照参数之后启动人脸抓拍，并将抓拍的图片传送至指定IP地址的设备中。
优选的，步骤3中采用基于人脸特征的整体轮廓法、器官分布法以及模板匹配法相结合，应用adaboost算法实现人脸检测，实时检测视频流中的人脸位置。
优选的，所述摄像机1和摄像机2中均设置访问秘钥。
优选的，两个摄像机为双目摄像机或者两个物理上两个独立的摄像机，当为双目摄像机时，两摄像头之间通过内部通信模式实现最佳拍照参数和抓拍人脸指令的传送，当为两个物理上两个独立的摄像机时，则通过TCP/IP协议进行通信，实现最佳拍照参数和抓拍人脸指令的传送，该模式可以应用于接入因特网中的任意两台摄像机互相协同工作。
优选的，摄像机1具备将获取的视频流向指定的视频服务器推送的功能，便于用户浏览、搜索、存储相关视频流。
优选的，抓拍之前预先设置摄像机2拍摄参数中的光圈、快门、ISO、对焦、测光、白平衡。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果：
当前的人脸抓拍方法都是基于视频流文件中获取某一帧图片，因此抓拍图像清晰度低，原因之一是摄像头为了实时的获取视频流而损失了图片的质量而导致的；其次就是抓拍摄像头一般架设比较高，焦距太远等因素导致视频流中的帧图像效果无论是清晰度，还是人物的大小等，远远不如拍照模式所获得的照片效果。本发明方法，就是通过在实时视频流文件中识别其中的人物，通知另外一个摄像头，以最佳的焦距、光圈、快门等参数抓拍视频流文件中相应的人物所对应的照片。
附图说明
图1是本发明实施例的工作流程图。
图2是本发明实施例的视频流摄像头的工作流程图。
图3是本发明实施例的抓拍摄像头的工作流程图。
具体实施方式
本发明主要基于视频的人脸检测，提出的一种智能交互的自动抓拍方法。本方法充分通过一目摄像头自动检测视频流中的人脸，通知另外一目摄像头开启照片拍摄模式，根据拍摄参数，拍摄人的照片，通过本方法和设备拍摄的照片，人脸更加清晰。
本发明提供的方法应用嵌入式技术和自定义通信协议实现，基本实现流程如下：
一、摄像头之间的通信
图1描述了视频流摄像头和抓拍摄像头的工作流程，摄像机1用于获取视频流，摄像机2用于拍摄；当为双目摄像机时，两摄像头之间通过内部通信模式实现最佳拍照参数和抓拍人脸指令的传送，当为两个物理上两个独立的摄像机时，则通过TCP/IP协议进行通信。
通信指令由发明人自定义的基于TCP/IP的通信协议封装。
二、视频流的获取
设定其中一目摄像头为视频流摄像头，其基本功能采用当前主流摄像头功能，包括摄像头把摄像头获取的视频流向指定的视频服务器推送功能，便于用户浏览、搜索、存储相关视频流。
在视频摄像头1的参数中设置相机IP地址，该地址可以自由设定；
只有授权的用户才可以访问摄像头的配置参数，因此在视频摄像头参数中需要设置相机访问秘钥，该秘钥可以由用户自由设定；
图2描述了视频流摄像头用于人物人脸识别的工作流程，在视频摄像头配置参数中设定人体检测矩形区域，矩形区域由用户自由设定。在视频摄像头工作时，启动基于视频流的实时人脸检测算法(本发明采用基于人脸特征的整体轮廓法、器官分布法以及模板匹配法相结合，应用adaboost算法实现人脸检测，时检测视频流中的人脸位置，以上算法均为本领域现有技术，本发明不予撰述)，当检测到视频流中人脸或人脸最佳角度处于检测矩形区域中心位置时，视频流摄像头向指定地址的抓拍摄像头发送抓拍人脸指令和最佳拍照参数。
三、摄像头之间指令级的通信协议
指令级的通信协议是基于TCP/IP之上的自定义协议，其优势是可以实现跨网络通信的摄像头协同工作。指令级的通信协议包含发出指令设备的识别码ID和接受指令的IP地址与设备识别码ID，包含访问授权与认证机制，同时包含传送用于拍照参数列表和设备控制操作指令，下表描述了双摄像机通信指令规范。
表1双摄像机通信指令规范
四、人脸图像抓拍
图3描述了抓拍摄像头得到抓拍指令的工作流程，可以预先设置拍摄相头的光圈、快门、ISO、对焦、测光、白平衡等缺省参数；
指定本摄像头的访问秘钥；
接受其他IP传送的合法指令；
摄像机2接收抓拍人脸指令及最佳拍照参数，优化最佳拍照参数之后启动人脸抓拍，并把抓拍的图片传送至指定IP地址的设备中；
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，设置两个互相通信的摄像机的工作模式，其中摄像机1用于获取视频流，摄像机2用于拍摄，两个摄像机之间基于TCP/IP通信协议进行通信；
步骤2，设定双摄像机的相关参数：包括设置摄像机1和摄像机2的IP地址，并在摄像机1的配置参数中设定人脸检测矩形区域；
步骤3，当摄像机1检测到视频流中人脸处于检测矩形区域中心位置时，摄像机1向指定地址的摄像机2发送抓拍人脸指令及最佳拍照参数；
步骤4，摄像机2接收抓拍人脸指令及最佳拍照参数，优化最佳拍照参数之后启动人脸抓拍，并将抓拍的图片传送至指定IP地址的设备中。
2.如权利要求1所述的一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法，其特征在于：步骤3中采用基于人脸特征的整体轮廓法、器官分布法以及模板匹配法相结合，应用adaboost算法实现人脸检测，实时检测视频流中的人脸位置。
3.如权利要求2所述的一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法，其特征在于：所述摄像机1和摄像机2中均设置访问秘钥。
4.如权利要求3所述的一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法，其特征在于：摄像机为双目摄像机或者两个物理上两个独立的摄像机，当为双目摄像机时，两摄像头之间通过内部通信模式实现最佳拍照参数和抓拍人脸指令的传送，当为两个物理上两个独立的摄像机时，则通过TCP/IP协议进行通信。
5.如权利要求4所述的一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法，其特征在于：摄像机1具备将获取的视频流向指定的视频服务器推送的功能，便于用户浏览、搜索、存储相关视频流。
6.如权利要求5所述的一种基于双摄像头实现人脸自动检测与抓拍的方法，其特征在于：抓拍之前预先设置摄像机2拍摄参数中的光圈、快门、ISO、对焦、测光、白平衡。
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