CN107807537A - 基于人脸表情识别的智慧家电控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人脸表情识别的智慧家电控制系统及方法，该系统包括：表情设定器，所述表情设定器与智慧家电连接，用于设定表情匹配功能；表情采集器，用于采集表情数据，并将所述表情数据传输至表情识别器；表情识别器，所述表情识别器与所述表情采集连接，用于对表情数据进行识别；指令发送器，所述指令发送器与所述表情识别器连接，且所述指令发送器与所述智慧家电连接；用于表情识别的结果与已设定的表情匹配关系发送至所述智慧家电。本发明通过表情识别向家电发出控制信号，辅助智慧家电的控制，并使用彩色空间多特征融合的表情识别方法，提升识别准确率与识别速度。

Description

基于人脸表情识别的智慧家电控制系统及方法

技术领域

本发明涉及智慧家居技术领域，具体涉及一种基于人脸表情识别的智慧家电控制系统及方法。

背景技术

近年来，随着智慧城市、智慧家居的发展，越来越多科技含量较高的产品走入了人们的生活，特别是具备远程控制、自动识别功能的各类智能家电。这些产品都极大的丰富了人们的生活，也为居民生活提供了便利。但各类家电控制系统却都存在这样那样的问题，无法满足用户对效率、准确率的要求。人脸表情识别作为近些年兴起的人工智能分支，已经达到一定的准确率，将人脸表情识别与智慧家电相结合，可以更好的满足人们的需求。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于人脸表情识别的智慧家电控制系统及方法。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于人脸表情识别的智慧家电控制系统，包括：

表情设定器，所述表情设定器与智慧家电连接，用于设定表情匹配功能；

表情采集器，用于采集表情数据，并将所述表情数据传输至表情识别器；

表情识别器，所述表情识别器与所述表情采集连接，用于对表情数据进行识别；

指令发送器，所述指令发送器与所述表情识别器连接，且所述指令发送器与所述智慧家电连接；用于表情识别的结果与已设定的表情匹配关系发送至所述智慧家电。

更进一步的技术方案是所述的表情识别器通过彩色空间多特征融合的表情识别方法对表情数据进行识别。

更进一步的技术方案是提供一种基于人脸表情识别的智慧家电控制方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤一、使用表情设定器，将表情与需要的家电动作相关联；

步骤二、通过表情采集器采集用户当前表情图像；

步骤三、表情采集完成后，通过表情识别器进行表情识别；

步骤四、将识别结果通过指令发送器向家电发出对应的指令。

更进一步的技术方案是所述的步骤三中采用基于彩色空间多特征融合的表情识别方法进行表情识别。

更进一步的技术方案是所述的步骤三包括：

步骤a，色彩空间转化,在YIQ空间中提取表情特征；

步骤b，特征提取，使用HOG、LBP、LPQ三种特征提取方式提取表情图像特征，形成融合的多特征信息；

步骤c，分类识别，使用Adaboost.M2分类器进行训练及表情识别。

更进一步的技术方案是所述的步骤四包括以下步骤：

步骤(1)，在智慧家电上方安装表情采集器；

步骤(2)，设定预设表情对应智慧家电操作功能的选项；

步骤(3)，用户对着表情采集器做出预设表情；

步骤(4)，系统自动识别表情并向智慧家电发送指令；

步骤(5)，智慧家电执行对应的功能操作。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果之一是：本发明通过表情识别向家电发出控制信号，辅助智慧家电的控制，并使用彩色空间多特征融合的表情识别方法，提升识别准确率与识别速度。

附图说明

图1为本发明一个实施例的系统结构原理框图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

在下面的详细描述中，出于解释的目的描述了许多具体描述以便能够彻底理解所公开的实施方案，然而，很明显一个或多个实施方式可以在不使用这些具体描述的情况下实施，在其他实例中，示意性地显示已知结构和装置，以便简化附图。

实施例1

根据本发明的一个实施例，本实施例公开一种基于人脸表情识别的智慧家电控制系统，通过表情识别向家电发出控制信号，辅助智慧家电的控制，并使用彩色空间多特征融合的表情识别方法，提升识别准确率与识别速度。

具体的，本实施例基于人脸表情识别的智慧家电控制系统包括：表情采集器，表情采集器可以是智能手机在内的具备拍照、网络传输功能的设备；表情设定器，表情设定器为可交互设备，用于设定表情匹配的功能，如笑对应开，哭对应关等，表情设定器连接智慧家电；表情识别器，与表情采集器连接，该表情识别器采用彩色空间多特征融合的表情识别方法，对人脸表情进行识别。指令发送器，与表情识别器连接，且与智慧家电连接，将表情识别的结果与已设定的表情匹配关系发送至智慧家电，智慧家电执行相应的操作。

实施例2

根据本发明的另一个实施例，本实施例公开一种基于人脸表情识别的智慧家电控制方法，采用彩色空间多特征融合的表情识别方法，对家电进行控制，具体的，本实施例基于人脸表情识别的智慧家电控制方法包括以下步骤：

S1，使用表情设定器，将表情与需要的家电动作相关联。

S2，通过表情采集器，采集用户当前表情图像，表情采集器可以是手机、摄像头等带有影像采集功能以及网络功能的设备。

S3，表情采集完成后，通过表情识别器进行表情识别。传统的表情识别需使用灰度图像提取特征，再进行表情分类，完成识别。本实施例采用基于彩色空间多特征融合的表情识别方法进行表情识别，具体通过以下步骤实现：

步骤(1)，色彩空间转化：目前，越来越多的研究已经证明，在彩色空间下提取的表情特征大大提升了表情的识别准确率，但普通的RGB色彩空间受光照条件影响较大，不适用于生活中的各个场景，而YIQ色彩空间对彩色信息编码的冗余较少，可用于表情识别，本方法在YIQ空间中提取表情特征。

步骤(2)，特征提取：由于HOG、LBP、LPQ三种图像特征描述性强，提取速度快，因此本方法使用HOG、LBP、LPQ三种特征提取方式提取表情图像特征，形成融合的多特征信息。

步骤(3)，分类识别：由于融合特征数量大，维度高，因此使用Adaboost.M2分类器进行训练及表情识别，Adaboost.M2是一种扩展权重的多类分类器，可将样本分为六类进行识别，符合表情识别的要求。

S4，将识别结果通过指令发送器向智慧家电发出对应的指令。

例如，需要用微笑表情控制电视机开关，则需要以下步骤：

(1)在电视机上方安装表情采集器。

(2)设定微笑表情对应电视机开的选项。设置一次即可保持一致有效，除非要改变表情对应的功能，否则无需多次重复设置。

(3)用户对着采集器方向做出微笑表情。

(4)系统自动识别表情并向电视机发送指令。

(5)电视机开机。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种基于人脸表情识别的智慧家电控制系统，其特征在于：包括：

表情设定器，所述表情设定器与智慧家电连接，用于设定表情匹配功能；

表情采集器，用于采集表情数据，并将所述表情数据传输至表情识别器；

表情识别器，所述表情识别器与所述表情采集连接，用于对表情数据进行识别；

指令发送器，所述指令发送器与所述表情识别器连接，且所述指令发送器与所述智慧家电连接；用于表情识别的结果与已设定的表情匹配关系发送至所述智慧家电。

2.根据权利要求1所述的基于人脸表情识别的智慧家电控制系统，其特征在于所述的表情识别器通过彩色空间多特征融合的表情识别方法对表情数据进行识别。

3.一种基于人脸表情识别的智慧家电控制方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：

步骤一、使用表情设定器，将表情与需要的家电动作相关联；

步骤二、通过表情采集器采集用户当前表情图像；

步骤三、表情采集完成后，通过表情识别器进行表情识别；

步骤四、将识别结果通过指令发送器向家电发出对应的指令。

4.根据权利要求3所述的基于人脸表情识别的智慧家电控制方法，其特征在于所述的步骤三中采用基于彩色空间多特征融合的表情识别方法进行表情识别。

5.根据权利要求3或4所述的基于人脸表情识别的智慧家电控制方法，其特征在于所述的步骤三包括：

步骤a，色彩空间转化,在YIQ空间中提取表情特征；

步骤b，特征提取，使用HOG、LBP、LPQ三种特征提取方式提取表情图像特征，形成融合的多特征信息；

步骤c，分类识别，使用Adaboost.M2分类器进行训练及表情识别。

6.根据权利要求3所述的基于人脸表情识别的智慧家电控制方法，其特征在于所述的步骤四包括以下步骤：

步骤(1)，在智慧家电上方安装表情采集器；

步骤(2)，设定预设表情对应智慧家电操作功能的选项；

步骤(3)，用户对着表情采集器做出预设表情；

步骤(4)，系统自动识别表情并向智慧家电发送指令；

步骤(5)，智慧家电执行对应的功能操作。