[发明专利]一种基于低功耗嵌入式平台的人脸检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于低功耗嵌入式平台的人脸检测方法，包括步骤：A.获取输入的图像信息；B.对获取的图像信息进行数据增广、数据归一化以及PCA白化处理；C.优化深度级联网络人脸检测算法，训练人脸检测模型，检测处理后的图像信息得到人脸信息；D.接收人脸检测算法输出的人脸信息，并输出包括人脸信息在内的图像信息。本发明的基于低功耗嵌入式平台的人脸检测方法针对目前人脸检测算法模型参数巨大，计算量大，难以在嵌入式运行的问题，通过对算法进行改进后，得到的人脸检测算法能够在嵌入式平台运行，并且精度损失很少，能够将人脸检测算法应用于如空调，电视等嵌入式设备，提升用户体验，且具有低功耗，速度快精度高等优点。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别涉及一种基于低功耗嵌入式平台的人脸检测方法及系统。

背景技术

随着计算机技术的发展，人脸检测技术逐渐开始走向实用化，在视频监控、门禁系统，安防以及交通系统等领域得到了广泛应用。

目前，人脸检测的实现硬件平台有PC机与嵌入式硬件系统。PC机体积大、成本高、功耗高并且不方便携带，这大大限制了人脸检测的应用场合。随着技术的发展，嵌入式平台的运算速度越来越快，体积越来越小，成本和功耗越来越小，使得在开发便携式人脸检测系统有了充分的硬件支持。使得在低功耗的嵌入式端运行人脸检测系统成为可能。

目前主流的嵌入式硬件平台有ARM(Advanced RISC Machines)、DSP(DigitalSignal Processor)、达芬奇双核平台等。DSP处理器具有强大的数据处理与运算能力，但是对外设的控制能力有限、对用户接口支持不完善以及价格昂贵。达芬奇双核平台对外设的控制和数据处理能力较强，但是做工复杂、开发难度大并且价格昂贵。ARM处理器在人机交互、设备控制等方面拥有强大的功能，同时随着ARM处理器的快速发展，其对数据处理的能力越来越强，价格也越来越便宜。

与DSP及达芬奇平台相比，ARM具有成本低、功耗小，同时运算速度快等优点，能满足人脸检测算法的需要，同时ARM系列处理器在智能终端广泛应用，使得人脸检测系统更容易进入普通大人消费。因此在ARM系列平台开发低功耗的人脸检测系统具有很重要的应用价值，本发明即基于该技术背景。

通常，为满足人脸检测的准确率要求，所采用的检测算法复杂度较高，需要一定的硬件条件支持，受限于低功耗型嵌入式环境苛刻的硬件条件，决定了无法通过采用具有较高复杂度的检测算法来确保准确度和实用性。例如，在一些小型无人机，智能安防视频监控等嵌入式环境中，由于处理器、内存资源有限，存储空间较小，可使用的硬件资源也较少，无法直接满足较高复杂度算法的运行要求。因此，需要根据低功耗型嵌入式环境硬件资源不足的特点，通过合理的系统设计与优化实现对人脸的检测。

发明内容

本发明的目的基于上述技术背景针对上述应用需求，提供一种基于低功耗嵌入式平台的人脸检测方法及系统，该系统主要用于低功耗嵌入式环境中，可实现人脸检测，具有低功耗，速度快精度高等优点。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种基于低功耗嵌入式平台的人脸检测方法，包括以下步骤：

A.获取输入的图像信息；

B.对获取的图像信息进行数据增广、数据归一化以及PCA白化处理；

其中，通过数据增广可实现增加图像数量，提高模型的泛化能力，通过数据归一化及PCA白化处理，可实现消除图像中无关的信息，增强有关信息的可检测性、最大限度地简化数据，

C.优化深度级联网络人脸检测算法MTCNN，训练人脸检测模型，检测处理后的图像信息得到人脸信息；

D.接收人脸检测算法输出的人脸信息，并输出包括人脸信息在内的图像信息。