[发明专利]图像处理系统

说明书

本发明公开了一种包括模板匹配引擎(TME)的图像处理系统。所述TME从存储器读取图像；并且当正在读取所述图像的每个像素时，作为所述像素值的函数来计算多个特征图的相应特征值。预滤器响应于当前像素位置包括要应用于所述图像内的窗口的有限检测器级联内的节点以便：将来自多个特征图中的选定特征图的对应于所述像素位置的特征值与阈值进行比较；并且响应于要应用于所述窗口的有限检测器级联内的所有节点的像素已经被读取，确定所述窗口的分数。分类器响应于所述预滤器指示窗口的分数低于窗口阈值，在指示所述窗口不包括待检测对象之前，不向所述窗口应用较长的检测器级联。

技术领域

本发明涉及图像处理系统。

背景技术

图像和图像流内的特征检测正在成为图像采集和处理装置中越来越重要的功能。

例如，如在欧洲专利No.EP2052347(参考号：FN-143)中所述的面部检测和跟踪是图像处理中的特征检测的公知示例。这些技术使得正被成像的场景内的一个或多个面部区域能够被轻易描绘并且允许基于该信息进行后续图像处理。此类后续图像处理可以包括：尝试识别正被成像的个体的面部鉴别，例如，用于标记或认证目的；通过将所检测和/或选择的面部区域对好焦距的自动聚焦；或对面部区域的缺陷检测和/或校正。

现在参考图1，示出了用于识别图像或图像部分内的特征的常规类型的模板匹配引擎(TME)10的框图。TME的处理步骤是：

1.将检测器级联从系统存储器(未示出)跨系统总线加载到检测器缓冲器12中。检测器级联包括应用于图像内的窗口以确定该窗口是否包含待检测对象的一系列级的信息。检测器级联(以下更详细地说明其使用)可以被布置成由分类器22应用于从图像提取的一个或多个不同形式的特征。除了图像强度(Y)值本身外，检测器级联还可以采用的特征的示例包括：通常由HAAR分类器采用的积分图像或II²图像、梯度直方图(HoG)、统计图或线性二进制模式(LBP)。在PCT申请No.PCT/EP2015/073058(参考号：FN-398)和2015年9月30日提交的美国申请No.62/235,065(参考号：FN-0471)中公开了用于产生HoG图的方法的细节，并且在2015年8月26日提交的美国专利申请No.62/210,243(参考号：FN-469)中公开了用于提供图像内的感兴趣区域的多个特征图的技术。

2.将输入图像或图像部分的强度平面信息(例如，亮度通道)从系统存储器跨系统总线加载到Y高速缓存14中。(如果需要，也可以使用其他图像平面。)；

3.利用滑动窗口以不同比例对Y高速缓存中的图像进行扫描，每一次采用一个比例，如下所述：

a.重采样器模块16将输入图像重采样为期望的比例(通常处理开始于图像的最下采样版本以检测最大特征)。

b.在重采样器16后采用的窗口大小通常是固定的，并且取决于应用和具体实施，可以是22×22、32×32或32×64像素。(因此，在给定图像内检测的对象的大小取决于在应用检测器级联之前的图像下采样的程度。)

c.相邻窗口之间的滑动窗口步长通常为1个或2个像素。

4.对于滑动窗口的每个像素位置，由特征计算器18计算特征图(通道)的对应位置的值，诸如以上提到的那些。需注意，特征计算器可以考虑到连续窗口重叠的事实，因此它不会重新计算已经针对一个图像计算的特征图值。

5.可以使来自特征计算器18的特征图值在特征缓冲器20中缓冲。

6.分类器22将来自检测器缓冲器12的检测器级联应用于特征缓冲器20中的当前窗口的特征图以确定窗口特征是否匹配感兴趣对象(例如，面部)。在分类器22内，通常逐级地应用检测器级联，从而为窗口建立分数。完整的检测器级联可以具有任何数量的级，例如，多达4096级是常见的最大长度。(需注意，大多数窗口在几个检测器级后会失败。例如，在使用良好训练的分类器的情况下，在12级后，95％的窗口测试失败。)