CN111860335A - 一种基于人脸识别的智能穿戴设备 - Google Patents

一种基于人脸识别的智能穿戴设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能穿戴设备，具体涉及一种基于人脸识别的智能穿戴设备，包括控制器，安装在智能穿戴设备上的图像采集模块、声音采集模块、语音提示模块，控制器与用于控制图像采集模块、声音采集模块、语音提示模块工作的信息输入按钮相连，控制器与用于识别图像采集模块拍摄图像中人脸图像的图像识别模块相连，控制器与用于识别声音采集模块采集声音的声音识别模块相连，控制器与用于从声音采集模块采集语音中提取有效信息的信息提取模块；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法在商务会谈中提醒是否面见过对方、穿戴式人脸识别设备功能单一的缺陷。

Description

一种基于人脸识别的智能穿戴设备
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备，具体涉及一种基于人脸识别的智能穿戴设备。
背景技术
由于人的生理特征具有稳定性和唯一性，生物特征非常适合用于身份识别鉴定，生物识别这一研究领域近年来逐渐发展兴起。生物识别是指通过对人的生理特征和行为特征研究，进行身份的识别和认证。常见的生物识别方法有：指纹识别、人脸识别、虹膜识别和手势识别等，在这些生物特征识别方法中，人脸识别具有自己独特而明显的优势：
(1)采集过程方便，可以采用远距离拍摄记录的方式采集人脸图像信息，采集设备不需要直接接触人体，易被接受；
(2)采集设备简单、成本低，人脸信息采集使用的设备为摄像头，目前各种网络摄像头和智能手机较为成熟，价格合理；
(3)交互性强，人脸信息在生活中也是人们用来识别彼此最直观的方式，在人脸采集过程中，人们可以像在平时生活中一样来调整自己的表情，有较好的交互性。
基于以上优势，人脸识别逐渐成为了人机交互和模式识别领域的研究热点，其在智能视觉、普适计算、金融、企业等多个领域具有广泛应用。日常生活中，人们在一天之内可能会和上百人交谈，对彼此的印象都不深刻，对于商务人士在商务会谈中，经常会出现不记得是否面见过对方的尴尬，这会给商务会谈带来不好的影响。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于人脸识别的智能穿戴设备，能够有效克服现有技术所存在的无法在商务会谈中提醒是否面见过对方、穿戴式人脸识别设备功能单一的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于人脸识别的智能穿戴设备，包括控制器，安装在智能穿戴设备上的图像采集模块、声音采集模块、语音提示模块，所述控制器与用于控制图像采集模块、声音采集模块、语音提示模块工作的信息输入按钮相连，所述控制器与用于识别图像采集模块拍摄图像中人脸图像的图像识别模块相连，所述控制器与用于识别声音采集模块采集声音的声音识别模块相连；
所述控制器与用于从声音采集模块采集语音中提取有效信息的信息提取模块，所述图像识别模块、声音识别模块、信息提取模块通过信息匹配模块与用于滤除隐私信息的存储管理模块相连，所述存储管理模块将将保留内容发送给控制器存储；
所述控制器与用于将识别人脸图像与存储人脸图像进行匹配的人脸识别单元相连，所述人脸识别单元与用于向用户发送反馈信息的信息反馈模块相连；
所述控制器与用于切换至紧急模式的紧急触发按钮相连，所述控制器与用于对图像采集模块、声音采集模块采集信息进行整合的信息整合模块相连，所述信息整合模块与用于将报警信息与整合信息一同发送至互联网报警系统的报警发送模块相连。
优选地，所述信息输入按钮单按一次，所述控制器启动或关闭图像采集模块、声音采集模块；所述信息输入按钮连按两次，所述控制器启动语音提示模块、声音采集模块。
优选地，所述控制器启动语音提示模块后，所述语音提示模块向用户发出“请输入本次商谈的注意事项”语音提示，所述控制器开启声音采集模块采集用户输入语音。
优选地，所述信息提取模块从用户输入语音中提取的有效信息包括本次商谈的主要内容、本次商谈的主要目的、本次商谈对象的个人信息以及本次商谈的时间和地点。
优选地，所述信息匹配模块根据图像识别模块识别每帧人脸图像中人物嘴型变化以及声音识别模块识别当前声音，将每个人的说话语音与人脸图像进行匹配，并将该声音的全部语音内容保存至匹配人脸图像下。
优选地，所述存储管理模块仅保留声音采集模块中与人物嘴型变化对应的说话语音，所述存储管理模块仅保留图像采集模块中具有说话语音的人脸图像，所述存储管理模块将声音采集模块、图像采集模块的剩余采集内容全部删除，并将保留内容发送给控制器存储。
优选地，所述人脸识别单元包括：
人脸图像裁剪模块，提取图像采集模块采集图像中的人脸图像；
年龄人脸图像生成模块，利用各年龄人脸生成模型获取裁剪人脸图像对应的多个年龄人脸图像；
年龄特征提取模块，利用人脸特征提取模型从年龄人脸图像中得到各年龄特征向量；
综合特征生成模块，根据各年龄特征向量得到综合特征向量；
综合特征匹配模块，根据综合特征向量与控制器中存储人脸图像进行匹配。
优选地，所述年龄人脸图像生成模块的工作过程包括：
S1、将裁剪人脸图像输入各年龄人脸生成模型，将裁剪人脸图像投影至各年龄对应的特征空间；
S52、对裁剪人脸图像在各特征空间中进行采样，获取年龄人脸图像。
优选地，所述综合特征生成模块的工作过程包括：依据各年龄特征向量的预设权重，得到综合特征向量。
优选地，所述紧急触发按钮按下后，所述控制器将整个系统切换至紧急模式；
紧急模式下，所述存储管理模块停止工作，所述控制器存储所有图像采集模块、声音采集模块的采集信息，并不可逆地启动报警发送模块。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种基于人脸识别的智能穿戴设备，能够借助人脸识别，在商务会谈中准确提醒用户关于对方的资料，使得用户在商务会谈中能够得到更充分的准备，同时也能够提升对方对自身的印象；按下紧急触发按钮按后，系统能够将图像采集模块、声音采集模块的采集信息连同报警信息发送至互联网报警系统，扩展了穿戴式人脸识别设备的使用功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明图1中人脸识别单元的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于人脸识别的智能穿戴设备，如图1所示，包括控制器，安装在智能穿戴设备上的图像采集模块、声音采集模块、语音提示模块，控制器与用于控制图像采集模块、声音采集模块、语音提示模块工作的信息输入按钮相连，控制器与用于识别图像采集模块拍摄图像中人脸图像的图像识别模块相连，控制器与用于识别声音采集模块采集声音的声音识别模块相连；
控制器与用于从声音采集模块采集语音中提取有效信息的信息提取模块，图像识别模块、声音识别模块、信息提取模块通过信息匹配模块与用于滤除隐私信息的存储管理模块相连，存储管理模块将将保留内容发送给控制器存储。
信息输入按钮单按一次，控制器启动或关闭图像采集模块、声音采集模块；信息输入按钮连按两次，控制器启动语音提示模块、声音采集模块，方便用户进行“一键控制”。
商谈结束后，用户连按两次信息输入按钮，控制器启动语音提示模块后，语音提示模块向用户发出“请输入本次商谈的注意事项”语音提示，控制器开启声音采集模块采集用户输入语音。
信息提取模块从用户输入语音中提取的有效信息包括本次商谈的主要内容、本次商谈的主要目的、本次商谈对象的个人信息以及本次商谈的时间和地点，实现“标签存储”，保证信息存储不会出现混乱的情况。
信息匹配模块根据图像识别模块识别每帧人脸图像中人物嘴型变化以及声音识别模块识别当前声音，将每个人的说话语音与人脸图像进行匹配，并将该声音的全部语音内容保存至匹配人脸图像下。信息匹配模块还可以将本次采集的说话语音与之前该匹配人脸图像的说话语音进行融合存储。
存储管理模块仅保留声音采集模块中与人物嘴型变化对应的说话语音，存储管理模块仅保留图像采集模块中具有说话语音的人脸图像，存储管理模块将声音采集模块、图像采集模块的剩余采集内容全部删除，并将保留内容发送给控制器存储。存储管理模块将其他无效信息删除，一方面能够减小存储容量的需求，另一方面能够保证其他人员的隐私，防止用户将本设备用作其他用途。
本申请技术方案中的智能穿戴设备需要保证穿戴时，图像采集模块能够采集到对方的人脸图像。
控制器与用于将识别人脸图像与存储人脸图像进行匹配的人脸识别单元相连，人脸识别单元与用于向用户发送反馈信息的信息反馈模块相连。
人脸识别单元包括：
人脸图像裁剪模块，提取图像采集模块采集图像中的人脸图像；
年龄人脸图像生成模块，利用各年龄人脸生成模型获取裁剪人脸图像对应的多个年龄人脸图像；
年龄特征提取模块，利用人脸特征提取模型从年龄人脸图像中得到各年龄特征向量；
综合特征生成模块，根据各年龄特征向量得到综合特征向量；
综合特征匹配模块，根据综合特征向量与控制器中存储人脸图像进行匹配。
年龄人脸图像生成模块的工作过程包括：
S1、将裁剪人脸图像输入各年龄人脸生成模型，将裁剪人脸图像投影至各年龄对应的特征空间；
S52、对裁剪人脸图像在各特征空间中进行采样，获取年龄人脸图像。
综合特征生成模块的工作过程包括：依据各年龄特征向量的预设权重，得到综合特征向量。
当信息反馈模块反馈人脸识别单元在控制器中匹配到存储人脸图像时，控制器从信息提取模块中调用与该人脸图像相关的有效信息，并通过无线通信模块发送到用户的智能手机、手环等移动设备上，便于用户随时查看。
控制器与用于切换至紧急模式的紧急触发按钮相连，控制器与用于对图像采集模块、声音采集模块采集信息进行整合的信息整合模块相连，信息整合模块与用于将报警信息与整合信息一同发送至互联网报警系统的报警发送模块相连。
紧急触发按钮按下后，控制器将整个系统切换至紧急模式；
紧急模式下，存储管理模块停止工作，控制器存储所有图像采集模块、声音采集模块的采集信息，并不可逆地启动报警发送模块。
紧急模式的设置能够保证用户在紧急情况下的生命安全，并且控制器不可逆地启动报警发送模块，也能够防止用户出于其他目的滥用该模式，保证他人的隐私安全。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：包括控制器，安装在智能穿戴设备上的图像采集模块、声音采集模块、语音提示模块，所述控制器与用于控制图像采集模块、声音采集模块、语音提示模块工作的信息输入按钮相连，所述控制器与用于识别图像采集模块拍摄图像中人脸图像的图像识别模块相连，所述控制器与用于识别声音采集模块采集声音的声音识别模块相连；
所述控制器与用于从声音采集模块采集语音中提取有效信息的信息提取模块，所述图像识别模块、声音识别模块、信息提取模块通过信息匹配模块与用于滤除隐私信息的存储管理模块相连，所述存储管理模块将将保留内容发送给控制器存储；
所述控制器与用于将识别人脸图像与存储人脸图像进行匹配的人脸识别单元相连，所述人脸识别单元与用于向用户发送反馈信息的信息反馈模块相连；
所述控制器与用于切换至紧急模式的紧急触发按钮相连，所述控制器与用于对图像采集模块、声音采集模块采集信息进行整合的信息整合模块相连，所述信息整合模块与用于将报警信息与整合信息一同发送至互联网报警系统的报警发送模块相连。
2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述信息输入按钮单按一次，所述控制器启动或关闭图像采集模块、声音采集模块；所述信息输入按钮连按两次，所述控制器启动语音提示模块、声音采集模块。
3.根据权利要求2所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述控制器启动语音提示模块后，所述语音提示模块向用户发出“请输入本次商谈的注意事项”语音提示，所述控制器开启声音采集模块采集用户输入语音。
4.根据权利要求3所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述信息提取模块从用户输入语音中提取的有效信息包括本次商谈的主要内容、本次商谈的主要目的、本次商谈对象的个人信息以及本次商谈的时间和地点。
5.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述信息匹配模块根据图像识别模块识别每帧人脸图像中人物嘴型变化以及声音识别模块识别当前声音，将每个人的说话语音与人脸图像进行匹配，并将该声音的全部语音内容保存至匹配人脸图像下。
6.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述存储管理模块仅保留声音采集模块中与人物嘴型变化对应的说话语音，所述存储管理模块仅保留图像采集模块中具有说话语音的人脸图像，所述存储管理模块将声音采集模块、图像采集模块的剩余采集内容全部删除，并将保留内容发送给控制器存储。
7.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述人脸识别单元包括：
人脸图像裁剪模块，提取图像采集模块采集图像中的人脸图像；
年龄人脸图像生成模块，利用各年龄人脸生成模型获取裁剪人脸图像对应的多个年龄人脸图像；
年龄特征提取模块，利用人脸特征提取模型从年龄人脸图像中得到各年龄特征向量；
综合特征生成模块，根据各年龄特征向量得到综合特征向量；
综合特征匹配模块，根据综合特征向量与控制器中存储人脸图像进行匹配。
8.根据权利要求7所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述年龄人脸图像生成模块的工作过程包括：
S1、将裁剪人脸图像输入各年龄人脸生成模型，将裁剪人脸图像投影至各年龄对应的特征空间；
S52、对裁剪人脸图像在各特征空间中进行采样，获取年龄人脸图像。
9.根据权利要求7所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述综合特征生成模块的工作过程包括：依据各年龄特征向量的预设权重，得到综合特征向量。
10.根据权利要求1所述的基于人脸识别的智能穿戴设备，其特征在于：所述紧急触发按钮按下后，所述控制器将整个系统切换至紧急模式；
紧急模式下，所述存储管理模块停止工作，所述控制器存储所有图像采集模块、声音采集模块的采集信息，并不可逆地启动报警发送模块。
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