[发明专利]一种基于人脸图像聚类和识别技术的图像快速查找和自助打印方法

摘要

本发明公开了一种基于人脸图像聚类和识别技术的图像快速查找与自助打印方法。该方法利用人脸图像聚类分析和人脸识别技术，自动查找、播放与现场注视者相关的图像，并能提供自助打印图像的功能，主要包括：离线人脸图像聚类；在线人脸检索；图像显示和自助打印。其中，离线图像聚类主要为对拍摄的图像按时间与人脸相似度进行二次聚类；在线人脸检索采用金字塔多层人脸检索方案；图像显示与自助打印包括现场人员相关图像显示与智能播放，自助付款和打印功能。本发明解决了人工查找和打印客户心仪图像速度慢、成本高、效率低的难题，可以广泛应用于漂流、过山车，划雪、帆船等游乐场客户无法拍照场合的人脸图像检索与自助打印。

主权项

1.一种基于人脸图像聚类和识别技术的图像快速查找与自助打印方法，其特征在于，包括下列步骤：离线人脸图像聚类步骤，该步骤用于对原始图像进行采集编码以及通过人脸聚类算法建立聚类人脸库，其中，所述离线人脸图像聚类步骤包括：对摄影师或电子拍摄仪拍摄的原始图像进行尺度与光照归一化处理；采用人脸特征提取算法检测图像中人脸图像；根据拍摄时间与人脸相似度，通过人脸聚类算法进行图像聚类分析，建立所述聚类人脸 库；建立所述人脸图像、聚类图像和原始图像之间的索引关系表；在线人脸检索步骤，该步骤用于对现场注视者进行人脸检测和特征提取操作提取现场人脸描述特征；然后，采用金字塔多层人脸检索方案对现场注视者的人脸图像进行检索，从所述聚类人脸库中找出最相似的前若干名聚类类别，其中，所述金字塔多层人脸检索方案包括三层检索方案，其中三层检索方案分别为基于距离相似度和k近邻的聚类方法、基于稀疏表示的分类方法和融合多现场人脸检索方法，所述的基于距离相似度和k近邻的聚类方法为第一层检索方案，利用基于距离相似度和k近邻的聚类方法找到k个最近的聚类作为候选聚类，将第一层检索出的k聚类人脸样本组建成训练样本，采用基于稀疏表示的聚类方法为第二次检索方案，融合多现场人脸检索方法采用多个不同的人脸图像作为待检索人脸输入，对每个待检索人脸按照第一层和第二层检索方式，检索出最相似的若干个类别，通过不同的检索人脸查找出的图像重叠部分即为需要查找的图像；图像显示与自助打印步骤，该步骤用于对检索到的与现场注视者相关的聚类图像进行分组播放、全屏播放和/或自助打印；其中，所述人脸聚类算法为二次聚类的方法，其中，第一次聚类利用人脸特征和时间相似度对不同拍摄点分别进行聚类，具体过程如下：初始化子步骤，随机指定M个聚类中心cluster₁,cluster₂,…,cluster_M；分配子步骤，首先计算每一人脸图像样本到聚类中心的距离，并从小到大进行排序，然后时间判断，如果此人脸图像样本与最近聚类中心的拍摄时间差Δt在规定的连续时间段内，则将该样本分配到最近聚类中，否则，计算该样本与次最近聚类中心的时间差Δt，如果在规定的连续时间段内，则将该样本分配到次最近聚类中，否则，继续看第三最近聚类是否符合时间，重复以上过程直 至其找到其所属聚类为止，如果直到最后还没有找到符合要求的，则将该样本作为新的M+1聚类；修正聚类中心值子步骤：计算偏差值子步骤：收敛性判断子步骤：若J值收敛则返回cluster₁,cluster₂,…,cluster_M，算法结束，否则继续迭代过程返回所述分配子步骤；其中，第二次聚类是对第一次各拍摄地点的聚类结果整合聚类，采用约束条件下的归一化分割聚类算法。