[发明专利]一种基于LBP特征的人脸识别硬件架构

摘要

本发明涉及一种基于LBP特征的人脸识别硬件架构，其包括：LBP值计算模块；与所述LBP值计算模块连接的分块统计模块；与所述分块统计模块连接的乒乓缓存结构；以及与所述乒乓缓存结构连接的比较识别模块。本发明在不断接收人脸检测灰度图片的像素数据的同时对各个像素数据进行LBP数值计算，然后在对各个LBP数值进行直方统计的同时将已存储的各张人脸检测灰度图片的特征向量读出，并且在对各张人脸检测灰度图片的特征向量进行不断存储的同时将已存储的各张人脸检测灰度图片的特征向量读出，最后同时将多张人脸检测灰度图片与所有训练图片比较，从而实现人脸识别速度的大幅度提升。

主权项

一种基于LBP特征的人脸识别硬件架构，其特征在于，所述架构包括：LBP值计算模块，其被配置为：依次接收外部输入的各张人脸检测灰度图片中的各个像素数据，每接收到一个所述像素数据后计算该像素数据对应的LBP数值并输出该LBP数值；与所述LBP值计算模块连接的分块统计模块，其包括两个第一RAM单元，该分块统计模块被配置为：将每张所述人脸检测灰度图片划分为若干块区域，依次接收所述LBP值计算模块输出的所述像素数据对应的LBP数值，以依次对每张所述人脸检测灰度图片的每个所述区域中各像素数据对应的LBP数值进行直方统计并生成相应的分块LBP直方图，每生成一个所述分块LBP直方图后将该分块LBP直方图存储在作为写缓存器的其中一个所述第一RAM单元中，直至该第一RAM单元存储完由一张所述人脸检测灰度图片的所有区域对应的所述分块LBP直方图构成的该张人脸检测灰度图片的特征向量后将该第一RAM单元转换为读缓存器，并将另一个所述第一RAM单元作为写缓存器存储下一张所述人脸检测灰度图片的各区域对应的所述分块LBP直方图；与所述分块统计模块连接的乒乓缓存结构，其包括两个第二RAM单元，该乒乓缓存结构被配置为：将其中一个所述第二RAM单元作为写缓存器存储从所述分块统计模块中的读缓存器读出的所述人脸检测灰度图片的特征向量，直至该第二RAM单元存储完N张所述人脸检测灰度图片的特征向量后将该第二RAM单元转换为读缓存器，并将另一个所述第二RAM单元作为写缓存器存储下N张所述人脸检测灰度图片的特征向量，其中，数值N为大于1的自然数；以及与所述乒乓缓存结构连接的比较识别模块，其包括多个并行计算单元，该比较识别模块被配置为：通过多个所述并行计算单元分别计算从所述乒乓缓存结构的读缓存器读出的各张所述人脸检测灰度图片的特征向量分别与外部输入的所有训练图片的特征向量之间的卡方距离，并分别将与每张所述人脸检测灰度图片的特征向量的卡方距离最小的一张所述训练图片标记为识别标签后输出所述识别标签。