[发明专利]面部识别设备、方法、Gabor滤波器应用设备和计算机程序

权利要求书

1.一种面部识别设备，用于基于一个或更多个登记面部图像来识别输入面部图像，所述面部识别设备包括：

面部图像输入装置，用于输入要识别的面部图像；

Gabor滤波器应用装置，用于对于由代表空间特性且使用代表窗口的高斯函数和代表频率响应的正弦函数或余弦函数的Gabor函数定义的Gabor滤波器的响应函数的一组预定频率值中的每一个以及一组预定角度中的每一个，计算在输入图像的每个特征值提取位置处的像素值与所述Gabor滤波器的系数的卷积，由此确定包含有与Gabor滤波器的类型数目相同的数目的Gabor特征向量标记；

相似度计算装置，用于计算输入面部图像的每个特征值提取位置处的Gabor特征向量标记与登记面部图像的Gabor特征向量标记之间的相似度，并且确定相似度向量，所述相似度向量的元素由代表各个特征值提取位置处的相似度的值给出；以及

等同性确定装置，用于基于所述相似度向量，确定输入面部图像是否与登记面部图像等同，

所述Gabor滤波器应用装置包括：滤波器窗口数据ROM，用于存储通过计算高斯函数而确定的滤波器窗口的值；正弦数据ROM，用于存储通过计算各个角度的正弦函数而确定的响应函数的值；余弦数据ROM，用于存储通过计算各个角度的余弦函数而确定的响应函数的值；以及Gabor滤波器系数计算装置，用于通过将从滤波器窗口数据ROM读取的值乘以从正弦数据ROM和余弦数据ROM读取的值来计算Gabor滤波器的系数，所述Gabor滤波器应用装置用于计算输入面部图像与由Gabor滤波器系数计算装置计算出的Gabor滤波器系数的卷积。

2.根据权利要求1所述的面部识别设备，其中

所述滤波器窗口数据ROM、与各个滤波器角度相关联的所述正弦数据ROM以及与各个滤波器角度相关联的余弦数据ROM分别存储按照高斯函数的特性、正弦函数和余弦函数的周期性而选择的没有冗余的最小量的ROM数据，

所述面部识别设备还包括：地址转换装置，用于将特征值提取位置转换成滤波器窗口数据ROM、与各个滤波器角度相关联的正弦数据ROM、以及与各个滤波器角度相关联的余弦数据ROM的对应地址，以及

所述Gabor滤波器系数计算装置依照与从地址转换装置提供的特征值提取位置对应的地址，从滤波器窗口数据ROM、与各个滤波器角度相关联的正弦数据ROM、以及与各个滤波器角度相关联的余弦数据ROM读取滤波器窗口值以及与各个滤波器角度相关联的响应函数的值，并且所述Gabor滤波器系数计算装置通过将滤波器窗口值与响应函数的值相乘来确定对于特征值提取位置的Gabor滤波器的系数。

3.根据权利要求2所述的面部识别设备，其中

所述Gabor滤波器应用装置用于应用在八个方向上定义的Gabor滤波器，

所述Gabor滤波器应用装置包括用以存储与Gabor滤波器相关联的参数的以下部件：0/90°正弦数据ROM，用于存储基于正弦函数计算出的响应函数在0°和90°方向上的值；0/90°余弦数据ROM，用于存储基于余弦函数计算出的响应函数在0°和90°方向上的值；45/135°正弦数据ROM，用于存储基于正弦函数计算出的响应函数在45°和135°方向上的值；45/135°余弦数据ROM，用于存储基于余弦函数计算出的响应函数在45°和135°方向上的值，

所述Gabor滤波器应用装置包括也用以存储与Gabor滤波器相关联的参数的以下部件：27/63/117/153°正弦数据ROM，用于存储基于正弦函数计算出的响应函数在27°、63°、117°和153°方向上的值；27/63/117/153°余弦数据ROM，用于存储基于余弦函数计算出的响应函数在27°、63°、117°和153°方向上的值，由此存储响应函数在正弦函数和余弦函数具有周期性的27°、63°、117°和153°方向上的值，由此获得对响应函数在22.5°、67.5°、112.5°和157.5°方向上的值进行近似的值，其中所述22.5°是0°与45°之间的中心角，所述67.5°是45°与90°之间的中心角，所述112.5°是90°与135°之间的中心角，所述157.5°是135°与180°之间的中心角，并且

这些ROM中的每一个用于存储从基于在各个角度的方向上的正弦函数或余弦函数计算出的值中选择的没有冗余的最小数目的数据。