[发明专利]一种嵌入式人脸识别追踪装置及方法

说明书

本发明提供一种嵌入式人脸识别追踪装置及方法，属于人脸识别跟踪技术领域，该装置由电源模块、嵌入式处理模块、摄像头接口模块组成，电源模块的输出端分别与嵌入式处理模块和摄像头接口模块连接供电；嵌入式处理模块包括存储模块、第一分割模块、检测模块、第二分割模块、识别模块。基于嵌入式环境下研究与开发，控制算法通过软件编程实现，需要对算法进行改动时，只要修改程序代码，不需对硬件电路进行改动，因此灵活性很高，算法程序一旦固定在微处理器中，则算法结构及性能不会发生变化，而且在微处理器中可以方便地实现目标检测、识别、追踪算法，使得系统可靠性大大提高。

技术领域

本发明涉及人脸识别跟踪技术领域，特别是涉及一种嵌入式人脸识别追踪装置及方法。

背景技术

人脸的处理在身份验证、人机交互、智能视觉监控、基于感兴趣ROI的编码与传输、视频会议等领域有着广泛的应用，具有广阔的发展前景。随着计算机技术和微电子技术的迅速发展,嵌入式系统应用领域越来越广泛,尤其是其具备低功耗技术的特点得到人们的重视。近年来，相关的人脸识别追踪算法很多，但是大多都存在计算量过大、检测正确率不高、定位识别不精准等问题以致无法实现实时追踪的目标。

基于上述背景，继续研究实现实时人脸识别追踪以解决当前的人脸识别追踪技术未能解决的难题，是十分有必要的。

发明内容

本发明提供一种嵌入式人脸识别追踪装置及方法，解决现有人脸识别追踪的方法不能同时满足快速精确识别、定位及追踪的问题。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种嵌入式人脸识别追踪方法，包括如下步骤：

步骤1：创建人脸识别对比数据库；

步骤2：通过摄像头接口模块获取视频流，判断是否存在运动区域，若存在运动区域则依据对比帧差法计算出运动区域，然后截取运动区域组成一维图像标签数组A；若没有运动区域，直接获取静态视频组成一维图像标签数组A；

步骤3：依据步骤2获取的图像，对图像进行平均分割形成子图像；

步骤4：通过非极大值抑制(NMS)定位特征点判断子图像中是否存在人脸区域，对存在人脸区域的子图像重新进行编码组成新的一维标图像签数组A*，舍弃不存在人脸区域的子图像；

步骤5：对一维标图像签数组A*中的每个图像均进行平均分割组成二维图像标签数组B；

步骤6：对二维图像标签数组B中的每张图像设置节点，然后根据设置的节点与人脸识别数据库中的样本图像的节点进行比对识别，若识别相应的人脸后，输出被识别者的身份，进入步骤8；若没能识别到相应的人脸后，进入步骤7；

步骤7：更新人脸识别对比数据库增加该人的人脸识别样本图像；

步骤8：依据关联矩阵确定人脸的特征点，根据这些特征点进行追踪。

所述步骤1中创建人脸识别对比数据库的过程为：

导入预先采集好的人脸样本图像，对人脸样本图像进行存储、学习训练；通过非极大值抑制(NMS)定位特征点判断图像的人脸区域；用矩形框框选出人脸，标记矩形框的中心位置；将框出人脸区域的矩形框平均分割成六份子图像；对每一个子图像都设置相同的节点(大小为x*y的矩形块)。

所述步骤2中的具体过程为：初始化并配置摄像头，通过摄像头获取视频流，在视频的帧上获取图像，组成一维标签数组A。

所述步骤6进行识别对比的过程为：

将图像标签数组B中的图像P与人脸识别数据库内的所有图像P_i进行比对，其比对方法为：将P、P_i图像按60°角分成6个子图像，分别