[发明专利]基于简化血流模型和改进韦伯局部描述子的人脸识别方法

说明书

技术领域

本发明属于生物识别技术领域，涉及热红外人脸图像识别，尤其是一种基于简化血流模型和改进韦伯局部描述子的人脸识别方法。

背景技术

红外人脸识别分为近红外人脸识别和远红外人脸识别。近红外人脸识别的识别过程在照相机上安装一个近红外发光二极管和长通光滤波器来得到一张清晰的人脸正面图像，可以很大程度上减少环境光照对获取的人脸照片的影响。但是其主要缺点是需要测试者的配合，使得近红外人脸识别不具有人脸识别被动性的优点。此外，由于近红外人脸图像是通过人脸的反射光成像得到，如果测试者的脸部没有正对着照相机，就会有阴影的存在，影响识别的性能。与近红外人脸图像相比，远红外人脸成像是通过获取人脸发出的热辐射来成像的，是由人脸的温度分布决定，不需要测试者的配合。远红外人脸识别也称为热红外人脸识别。本发明是基于远红外的人脸识别，为了方便，下面简称为红外人脸识别。

红外人脸识别技术是由美国Mikos公司的Prokoski博士于1992年最早提出的。相对于可见光的人脸识别技术，红外人脸识别技术可以在光照条件变化、人脸姿态变化、人脸表情、化妆、照片欺诈等条件下获得更好的识别率。红外人脸识别技术基于人脸的温度信息，反映的是人体皮肤表面温度特征，容易受到环境温度等因素的影响。所以，如何消除这些因素的影响，提取鲁棒性的红外人脸特征，是红外人脸识别研究的重要方向。

人脸温谱图是由人脸组织与结构(如血管大小和血管分布等)的红外热辐射决定的，温谱图虽然容易受环境温度、情绪等因素影响，但每个人的血管分布是独特的、不可复制的，且这种特性不随年龄的增长而变化,所以它们如同指纹一样与人的生理结构有关，具有唯一性。所以，如何利用血管分布的生理特征来进行人脸识别，是提高红外人脸识别性能的一个重要方向。

特征提取方法是人脸识别的关键，随着红外人脸识别技术的发展，许许多多的特征提取方法也被提出。基于局部二进制模式(LBP)的红外人脸识别方法，LBP方法能够提取丰富的局部纹理信息，高效得描述纹理。韦伯局部描述子(WLD)是一种新的局部特征提取方法。WLD和LBP的区别在于：LBP方法反映的是中心像素和临近像素之间的差异，而WLD方法既反映了中心像素和临近像素之间的差异，还包括了梯度方向变化的信息。但是WLD在计算梯度方向信息方面存在不足，梯度方向的计算容易受到图像噪声的干扰，影响最终的热红外人脸识别的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种利用图像处理技术和智能技术解决热红外人脸识别问题的鉴别能力更强的基于简化血流模型和改进韦伯局部描述子的人脸识别方法。

本发明采用的技术方案是：

一种基于简化血流模型和改进的韦伯局部描述子的热红外人脸识别方法，包括一旋压机，该旋压机顶部设置有上主轴和下主轴，上主轴吊装在旋压机内上顶部且通过气缸驱动，上主轴底部固装有卡具，在与下主轴的旋压机内底部安装有下主轴，该下主轴底部贯穿旋压机底部壳体且由液压缸驱动，在与卡具对应的下主轴顶部固装有放置车轮毛坯的模具，该旋压机前端开放且旋压机内呈三个内侧壁，在与模具对应的三个内侧壁位置上分别安装有三个喷涂组件。

而且，每个喷涂组件包括基板、夹持板、滚轮、电磁阀、雾化仓以及喷头，基板分别安装在三个内侧壁对应喷涂组件的位置上，每个基板上均安装一对平行设置的夹持板，两夹持板之间安装一滚轮，夹持板相对于模具保持倾斜，保证滚轮与模具上的车轮毛坯外表面留有微小间隙，在每个基板上顶面安装有两个电磁阀，两个电磁阀分别控制一条压缩空气输送管路和一条脱模剂输送管路，压缩空气输送管路进口端与压缩空气源连接，压缩空气输送管路出口端与雾化仓进口连接，脱模剂输送管路进口端与脱模剂料桶连接，脱模剂输送管路进口端出口端与雾化仓进口连接，雾化仓出口连接有喷头。

而且，在压缩空气输送管路出口端与雾化仓进口的管路上安装有进气量调节阀。

本发明优点和积极效果为：

通过简化血流模型，将热红外人脸易受外界环境因素影响的温度特征信息(温谱图)转换成为人体的生物特征信息(血流图)，突出了人脸的特征，弱化了背景因素等非特征信息对识别的影响。血流图不仅反映了温谱图的特征，而且还反映了动脉和皮肤表面之间组织的人脸生理特征；通过改进的韦伯特征描述子，利用差励和同向性Sobel算子计算分别计算得到的差励信息和梯度方向信息，对噪声具有更强的抗干扰能力，构建更加稳定的热红外人脸特征直方图，得到更加鲁棒性的热红外人脸特征，提高热红外人脸识别性能。

附图说明：

图1是本发明的结构原理框图；