一種快速提取人像特征的證照相機(jī)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種快速提取人像特征的證照相機(jī)及方法，屬于證件照片拍攝及處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]人像特征提取是指在圖片處理過程中提取出人像的特征信息，如人臉輪廓、眼睛、鼻子、耳朵、嘴巴、雙肩等特征信息的提取。目前人像特征提取的常用方法為OpenCV(OpenSource Computer Vis1n Library，基于開源發(fā)行的跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺庫)，它是一種開源的方法，但該方法對(duì)人像特征提取采用特征比對(duì)的算法，如果需要找出眼睛的特征信息，則需要將具有眼睛特征的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)跟整幅圖像進(jìn)行比對(duì)，逐漸移動(dòng)像素，直到找到符合眼睛特征的區(qū)域?yàn)橹?，并把找到的區(qū)域的像素進(jìn)行打包，封裝為眼睛特征數(shù)據(jù)矩陣。如果需要找鼻子的特征信息，又需要把鼻子部分的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和整幅圖像從頭開始進(jìn)行逐漸移動(dòng)像素比對(duì)，直到找到符合鼻子特征的區(qū)域?yàn)橹埂＿@樣下來，所提取到人像特征需要處理大量的數(shù)據(jù)，速度很慢。另外，人像特征提取一般方式都是拍攝照片存儲(chǔ)后，對(duì)照片進(jìn)行逐幀單線程提取人像特征，這種處理方式雖然不遺漏任何一幀數(shù)據(jù)，但犧牲了大量的CPU處理時(shí)間，處理速度很慢。
[0003]然而證照相機(jī)(證照相機(jī)為專門拍攝證件照片的相機(jī)，證件照片是指如身份證、護(hù)照、香港通行證、澳門通行證、臺(tái)灣通行證、出國簽證、居住證、社?？ǖ确ǘㄗC件制作使用的照片)在拍攝取景的過程中，會(huì)對(duì)人像的特征進(jìn)行檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)不滿足證件照片拍攝要求，則實(shí)時(shí)提醒用戶進(jìn)行拍攝調(diào)整。因此若要滿足拍攝取景時(shí)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，則需要人像特征提取速度要非?？臁Ｒ虼四壳安捎肙penCV逐幀單線程提取人像特征的處理速度不能滿足證照相機(jī)的拍攝檢測(cè)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種快速提取人像特征的證照相機(jī)，該證照相機(jī)差采用先整體后局部的檢測(cè)流程，大大減少了運(yùn)算量，提高人臉特征提取速度。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種快速提取人像特征的方法。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0007]一種快速提取人像特征的證照相機(jī)，所述證照相機(jī)包括:
[0008]人像特征提取模塊，用于通過特征目標(biāo)識(shí)別鏈在預(yù)覽幀圖像中設(shè)置上半身ROI區(qū)域，并逐步縮小上半身ROI區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，得到人像特征數(shù)據(jù)；其中，所述人像特征數(shù)據(jù)包括人臉輪廓、軀干輪廓、眼睛、耳朵、鼻子和嘴巴特征數(shù)據(jù)；
[0009]結(jié)果封裝及分發(fā)模塊，用于將提取的人像特征數(shù)據(jù)結(jié)果封裝為檢測(cè)特征指標(biāo)結(jié)果，并通過結(jié)果處理句柄將檢測(cè)特征指標(biāo)結(jié)果進(jìn)行分發(fā)。
[0010]進(jìn)一步的，所述人像特征提取模塊包括:
[0011]灰度圖像轉(zhuǎn)換子單元，用于將獲取到的預(yù)覽幀圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0012]上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)單元，用于對(duì)灰度圖像進(jìn)行上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為上半身區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對(duì)灰度圖像設(shè)置上半身ROI區(qū)域，記為ROIB ;
[0013]人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)單元，用于對(duì)ROIB進(jìn)行人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為人臉輪廓區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對(duì)灰度圖像設(shè)置人臉輪廓ROI區(qū)域，記為ROIF ;
[0014]雙眼特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)單元，用于對(duì)ROIF的特定區(qū)域進(jìn)行雙眼特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到雙眼特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為雙眼區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并獲取眼睛的坐標(biāo)，以眼睛的Y軸最低點(diǎn)為新的ROI區(qū)域頂部，對(duì)人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域取眼睛以下的區(qū)域，設(shè)置為鼻子目標(biāo)ROI區(qū)域，記為R0IN;
[0015]雙耳特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)單元，用于對(duì)ROIF進(jìn)行雙耳特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到雙耳特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為雙耳區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
[0016]鼻子特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)單元，用于對(duì)ROIN進(jìn)行鼻子特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到鼻子特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為鼻子區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以鼻子區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的底邊作為新的ROI區(qū)域的頂邊，對(duì)人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域取鼻子以下區(qū)域，設(shè)置為嘴巴目標(biāo)ROI區(qū)域，記為ROIM ;
[0017]嘴巴特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)單元，用于對(duì)RO頂進(jìn)行嘴巴特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到嘴巴特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為嘴巴區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
[0018]軀干輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域獲取單元，用于對(duì)ROIB的區(qū)域，裁去ROIF的區(qū)域，得到軀干輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域RCHMB，將該區(qū)域像素信息保存為軀干輪廓區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0019]進(jìn)一步的，所述人像特征提取模塊還包括:
[0020]頭部凸包輪廓檢測(cè)單元，用于對(duì)ROIF進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到頭部輪廓區(qū)域范圍內(nèi)的信號(hào)突變邊緣的線段，然后對(duì)該頭部邊緣線段結(jié)果進(jìn)行頭部凸包輪廓檢測(cè)，將頭部凸包輪廓檢測(cè)獲得的關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)存為頭部輪廓數(shù)組；
[0021]軀干凸包輪廓檢測(cè)單元，用于對(duì)ROHffi進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到軀干輪廓區(qū)域范圍內(nèi)的信號(hào)突變邊緣的線段，然后對(duì)該軀干邊緣線段結(jié)果進(jìn)行軀干凸包輪廓檢測(cè)，將軀干凸包輪廓檢測(cè)獲得的關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)存為軀干輪廓數(shù)組；
[0022]人像輪廓形成單元，用于將頭部輪廓數(shù)組和軀干輪廓數(shù)組合并在一起，形成人像輪廓數(shù)組。
[0023]進(jìn)一步的，所述證照相機(jī)還包括:
[0024]預(yù)覽幀圖像處理模塊，用于當(dāng)獲取當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)時(shí)，利用預(yù)覽幀圖像處理句柄征詢空閑控制器，若特征目標(biāo)識(shí)別鏈處于忙狀態(tài)，則預(yù)覽幀圖像處理句柄丟棄當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)，等待獲取下一幀圖像數(shù)據(jù)；若特征目標(biāo)識(shí)別鏈處于空閑狀態(tài)，則預(yù)覽幀圖像處理句柄將當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)保存到預(yù)覽幀圖像緩存區(qū)域，在緩存區(qū)域中采用矩陣進(jìn)行預(yù)覽幀圖像數(shù)據(jù)的處理，并通知特征目標(biāo)識(shí)別鏈開始工作。
[0025]進(jìn)一步的，所述特征目標(biāo)識(shí)別鏈包括上半身級(jí)聯(lián)分類器、人臉正面級(jí)聯(lián)分類器、目艮睛級(jí)聯(lián)分類器、鼻子級(jí)聯(lián)分類器、嘴巴級(jí)聯(lián)分類器、耳朵級(jí)聯(lián)分類器、軀干級(jí)聯(lián)分類器。
[0026]本發(fā)明的另一目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0027]—種快速提取人像特征的方法，應(yīng)用于證照相機(jī)中，所述方法包括:
[0028]所述證照相機(jī)通過特征目標(biāo)識(shí)別鏈在預(yù)覽幀圖像中設(shè)置上半身ROI區(qū)域，并逐步縮小上半身ROI區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，得到人像特征數(shù)據(jù)；其中，所述人像特征數(shù)據(jù)包括人臉輪廓、軀干輪廓、眼睛、耳朵、鼻子和嘴巴特征數(shù)據(jù)；
[0029]所述證照相機(jī)將提取的人像特征數(shù)據(jù)結(jié)果封裝為檢測(cè)特征指標(biāo)結(jié)果，并通過結(jié)果處理句柄將檢測(cè)特征指標(biāo)結(jié)果進(jìn)行分發(fā)。
[0030]進(jìn)一步的，所述證照相機(jī)通過特征目標(biāo)識(shí)別鏈在預(yù)覽幀圖像中設(shè)置上半身ROI區(qū)域，并逐步縮小上半身ROI區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，得到人像特征數(shù)據(jù)，包括:
[0031]將獲取到的預(yù)覽幀圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0032]對(duì)灰度圖像進(jìn)行上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為上半身區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對(duì)灰度圖像設(shè)置上半身ROI區(qū)域，記為 ROIB ；
[0033]對(duì)ROIB進(jìn)行人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為人臉輪廓區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對(duì)灰度圖像設(shè)置人臉輪廓ROI區(qū)域，記為ROIF ；
[0034]對(duì)ROIF的特定區(qū)域進(jìn)行雙眼特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到雙眼特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為雙眼區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并獲取眼睛的坐標(biāo)，以眼睛的Y軸最低點(diǎn)為新的ROI區(qū)域頂部，對(duì)人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域取眼睛以下的區(qū)域，設(shè)置為鼻子目標(biāo)ROI區(qū)域，記為ROIN ；
[0035]對(duì)ROIF進(jìn)行雙耳特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到雙耳特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為雙耳區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
[0036]對(duì)ROIN進(jìn)行鼻子特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到鼻子特征數(shù)據(jù)區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域像素信息保存為鼻子區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以鼻子區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的底邊作為新的ROI區(qū)域的頂邊，對(duì)人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域取鼻子以下區(qū)域，設(shè)置為嘴巴目標(biāo)ROI區(qū)域，記為R(HM;
[0037]對(duì)RO頂進(jìn)行嘴巴特征數(shù)據(jù)區(qū)域