[发明专利]一种视频人脸识别系统与方法

权利要求书

1.一种视频人脸识别系统，其特征在于，工控机(20)和视频采集处理单板(10)；

所述工控机(20)包括依次连接的：

人脸图库单元(1)，包括若干人脸图像；

图库图像处理单元(2)，用于对图库中的每一张图像依次进行缩放、灰度均衡处理、一维化处理，最后计算得到图库所有的图像对应的平均人脸和每张人脸与平均人脸的差值；

图库图像特征提取单元(3)，提取特征向量作为视频数据中人脸重构的参数；

图库图像人脸加权重构单元(4)，将人脸图库单元(1)中的所有图像全部加权重构，存入到工控机(20)内用于后续人脸识别；

所述视频采集处理单板(10)包括依次连接的：

视频采集单元(5)，用于采集视频图像；

视频人脸预处理单元(6)，用于对视频图像解码、色彩空间变换、获得人脸区域并将该区域转换成视频灰度图像，对该视频灰度图像依次进行缩放、灰度均衡处理、一维化处理；

视频人脸加权重构单元(7)，还包括与图库图像特征提取单元(3)输出端端连接的输入端，用于重构新的图片；

所述工控机(20)还包括人脸识别单元，人脸识别单元包括分别与图库图像人脸加权重构单元(4)的输出端和视频人脸加权重构单元(7)的输出端连接的两个输入端，人脸识别单元用于计算加权后的待识别图像与图库中重构后的图像之间的欧式距离，设定阈值范围作为人脸识别的依据。

2.根据权利要求1所述的一种视频人脸识别系统，其特征在于，所述视频采集处理单板(10)包括按照信号传输方向依次连接的图像传感器(11)、FPGA处理模块(12)、DSP处理模块(13)、ARM处理模块(15)、网口(14)；ARM处理模块(15)的控制端分别与图像传感器(11)的受控端、FPGA处理模块(12)的受控端、DSP处理模块(13)的受控端连接；所述视频传感器作为视频采集单元(5)，所述FPGA处理模块(12)作为视频人脸预处理单元(6)，所述DSP处理模块(13)作为视频人脸加权重构单元(7)，网口(14)作为视频采集处理单板(10)的总输出端与工控机(20)连接。

3.根据权利要求2所述的一种视频人脸识别系统，其特征在于，所述系统还包括显示器(30)，所述显示器(30)与工控机(20)内的人脸识别单元的输出端连接。

4.使用如权利要求1-3任意一项所述的一种视频人脸识别系统的方法，其特征在于，其中工控机(20)工作包括以下步骤：

S1、选M张脸部照片存入人脸图库单元(1)；

S2、图库图像处理单元(2)对图库中的每一张图像依次进行缩放、灰度均衡处理、一维化处理，最后计算得到图库所有的图像对应的平均人脸和每张人脸与平均人脸的差值；

S3、图库图像特征提取单元(3)对图库图像进行特征提取，构造矩阵C0，并计算矩阵C0的特征向量W；

S4、图库图像人脸加权重构单元(4)对人脸图库单元(1)中的人脸图像加权重构；用所得到的特征向量W去标定图库中的任一图像，对其进行加权重构计算；

其中视频采集处理单板(10)工作包括以下步骤：

A1、使用视频传感器，将采集到的视频图像传输到视频人脸预处理单元(6)内；

A2、视频人脸预处理单元(6)对视频图像解码、色彩空间变换、获得人脸区域并将该区域转换成视频灰度图像，对该视频灰度图像依次进行缩放、灰度均衡处理、一维化处理得到一维向量；

A3、视频人脸加权重构单元(7)将得到的一维向量与步骤S3中的得到的特征向量W相乘，重构出的新的图片对应的公式数据ε作为视频采集处理单板(10)输出的数据；

视频采集处理单板(10)工作完毕后，工控机(20)继续工作；

S5、将视频采集处理单板(10)输出的公式数据传输给工控机(20)中的人脸识别单元，在工控机(20)中计算ε与步骤S4中重构后的每一张人脸图像λj之间的距离ξj，将图库中每张图像对应的距离与设定的距离阈值ξ进行比较。