CN102567712A - 用于面部识别的***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于面部识别的***和方法，该***包括拍摄单元、面部识别单元、存储单元，和控制器。更具体地，拍摄单元拍摄驾驶者的面部，存储单元存储被登记到第一用户ID的用户图像或者一个或多个图像特征值。面部识别单元将由拍摄单元拍摄的驾驶者的面部与存储在存储单元中的使用者图像或者一个或多个图像特征值进行比较，从而识别用户。然而，如果不能做出肯定识别，则被配置成从用户接收信号的用户输入单元请求将所拍摄的驾驶者的面部登记成第一用户ID的用户图像或者一个或多个图像特征值。

Description

用于面部识别的***和方法

技术领域

本发明涉及一种用于面部识别的***和方法，更具体涉及一种能够将多个用户图像或图像特征值登记到一个用户ID的***和方法。

背景技术

车辆安全已经成为汽车工业中最前沿的技术。随着汽车变得越来越昂贵，保护汽车不被盗窃和越权使用也变得越来越重要。

为解决这个问题，置于车辆内部的拍摄设备可用于拍摄驾驶者的面部并且核实该驾驶者是否有资格使用特定车辆。然而，目前的面部识别***中装备的拍摄设备的性能远远不够理想。也就是说，在目前的***中，当在车辆内部拍摄驾驶者的面部时，根据在驾驶者面部上的日光的方向和强度来核实所拍摄的驾驶者的面部。然而，在晚上，由于缺乏周围的日光，驾驶者面部上的光照强度和诸如人的皮肤/毛发的颜色等会发生变化。因此，当在晚上拍摄驾驶者的面部时，通常情况下，由于晚上光线差，会大大地影响驾驶者面部的尺寸和图像质量。

因此，目前需要这种一种***和方法，即无论驾驶者的条件和驾驶者周围的环境条件如何，该***都能提供驾驶者面部的用户识别，同时可使用户的错误识别最少。

发明内容

本发明设置一种根据多个用户图像或者一个或多个图像特征值的车辆***。此外，本发明提供一种用于面部识别的***和方法，其使面部的错误识别最少化，并考虑通过用户输入端来接收用户反馈以响应面部识别的误差。

根据本发明的一个实施例，本发明提供一种用于提供面部识别的***，其包括被配置成拍摄驾驶者面部的拍摄单元和被配置成存储被登记到第一用户ID或者与之关联的用户图像或图像特征值的存储单元。因此，面部识别单元通过将由拍摄单元拍摄的驾驶者的面部与存储在存储单元中的用户图像或者一个或多个图像特征值进行比较以识别用户。

作为登记用户面部的一种方式，本发明采用用户输入单元和控制器。用户输入单元接收来自用户的信号，控制器基于从用户输入单元输入的信号，通过第一用户ID将驾驶者的面部登记成用户图像或者一个或多个图像特征值。偶然地，当面部识别单元无法识别用户/驾驶者的面部时，用户也可通过用户输入单元输入信号，利用第一用户ID登记驾驶者当前的拍摄图像和一个或多个特征值。

根据本发明的另一个方面，面部识别的方法可包括拍摄驾驶者的面部；将驾驶者的面部与被登记到第一用户ID的用户图像或者一个或多个图像特征值进行比较，以执行用户识别；如果用户识别失败，则基于从用户输入的信号，将驾驶者面部登记成第一用户ID的用户图像或图像特征值。

附图说明

通过下面的详细描述并结合附图，本发明的目的、特征和优点将会更显而易见，其中：

图1是示出根据本发明示例性实施例的用于面部识别的***的配置的方框图；和

图2是示出根据本发明示例性实施例的面部识别方法的流程图。

具体实施方式

参考附图详细描述本发明的示例性实施例。在全部附图中使用相同的附图标记代表相同或类似的部件。为避免模糊本发明的主题，在此省略对已知功能和结构的详细说明。

应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的机动车辆，诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车，包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等。本发明对于各种机动车辆特别有用。

图1是示出根据本发明示例性实施例的用于面部识别的***的配置的方框图。

如图1所示，面部识别***包括拍摄单元101、存储单元103、面部识别单元105、控制器107、用户输入单元109、和显示单元111。拍摄单元101，例如照相机，是拍摄驾驶者面部的设备。响应于接通车辆的点火装置，或者可替换地在驾驶者打开车门然后关闭车门之后，拍摄单元101自动地拍摄驾驶者的面部。也就是说，当驾驶者进入汽车并启动汽车时，单元101自动拍摄驾驶者的面部。然后，将这个照片与存储在存储单元103中的一个或多个用户图像或特征值相比较。这些用户图像或特征值被登记到例如与特定用户相关联的第一用户ID。

在用户最初利用用户登记单元登记其面部的第一图像时，产生用户ID。登记的用户图像可以是由拍摄单元101拍摄的图像或是手动加载的图像。每个图像还具有一个或多个图像特征值。图像特征值通过诸如基于Eigen-Face的主元素分析(PCA)、线性判别分析(LDA)、和均匀局部二进制模型(ULBP)分块直方图等计算。因此，图像特征值不会随着日光或照明而变化，并且对同一个人可保持统一的值。特征值是从拍摄的驾驶者面部中提取，并且通常小于用户图像或者拍摄的驾驶者面部的尺寸，以使存储单元103的容量可被更有效地使用。面部识别单元105将存储在存储单元103中的用户图像或图像特征值与由拍摄单元101拍摄的驾驶者面部进行比较，从而执行用户识别。也就是说，面部识别单元105从由拍摄单元101拍摄的驾驶者面部中提取图像特征值，并且将其与存储在存储单元103中的图像特征值相比较，以便面部识别单元105可以进行用户识别/核对。此外，假如在存储单元103中只存储用户图像，那么在此情况下，图像特征值可替换地从用户图像中提取，并与由拍摄单元101拍摄的驾驶者面部的图像特征值相比较。

控制器107管理存储在存储单元103中的第一用户ID和被登记到第一用户ID的用户图像，此外还可以将新的图像作为用户图像或者一个或多个图像特征值登记到相同的用户ID。控制器107还可将新的图像本身登记成主要用户图像，并且能够通过提取新图像的特征值自动地登记图像特征值。

在本发明的一些实施例中，控制器107仅仅将图像特征值登记和存储在存储单元103中，以使存储单元103的容量最小。

在用户识别中，如果面部识别单元105成功作出用户识别，则控制器107通过将与所识别的用户ID相关联的设定值应用到用来操作车辆各组件的车辆***，来配置该车辆***。例如，设定值可以与车辆的各种功能相关，例如车辆的内部温度、无线电频率、导航设定、侧镜的角度、和驾驶者座位设定等。也就是说，诸如上面所列出的每种功能，可以根据设定值即响应于通过面部识别单元识别特定用户来控制。

同时，如果没有做出驾驶者/用户的肯定识别，则控制器107可基于用户选择，可选择地登记由拍摄单元101拍摄的驾驶者面部作为关于第一用户ID或第二用户ID的用户图像或图像特征值。当所拍摄的驾驶者面部不能由面部识别单元105清楚识别时，不能做出肯定识别。在错误地识别驾驶者/用户时，也会产生面部识别***失败。也就是说，所拍摄的驾驶者面部被识别成用户图像或图像特征值，但是相应的用户ID与不同的用户相关联。在错误识别的情况下，用户被提供具有与第三方用户ID相对应的设定值而不是与他或她相关的设定值。在此情况下，应该再次拍摄驾驶者的面部，并相应地更改车辆***。

然而，为避免错误识别，在本发明的说明性实施例中，控制器107控制面部识别单元105的用户识别过程，以使错误识别最少。

例如，通过降低与比较法相关的阈值，可增加识别过程的灵敏度。也就是说，该阈值以更确切的方式识别并认出各驾驶者的面部。

此外，在发生用户识别失败之后，控制器107可产生第二用户ID，并且将由拍摄单元101拍摄的驾驶者面部登记成第二用户ID的用户图像或图像特征值，以使该驾驶者也被登记成***授权的驾驶者。

如果在面部识别单元105进行用户识别中发生错误，则控制器107能够基于通过用户输入单元109输入的信号，登记拍摄的用户面部作为用户图像或图像特征值。也就是说，用户可以通过用户输入单元109要求登记所拍摄的驾驶者面部。用户输入单元109可以以触摸屏等的形式来实现。因此，显示单元111可以显示由拍摄单元101拍摄的驾驶者的面部、存储在存储单元103中的用户图像或图像特征值、由面部识别单元105执行的用户识别的结果，和询问用户拍摄的驾驶者面部是否应该被用作用户图像的确认窗口。

图2是示出根据本发明示例性实施例的面部识别方法的流程图。

如图2所示，在车辆的点火装置启动或者在驾驶者打开车门然后关闭车门之后，立即以拍摄驾驶者面部来开始该方法(S201)。然后，通过利用所拍摄的驾驶者的面部，和被登记到特定用户ID(例如，第一用户ID)的用户图像或者一个或多个图像特征值，来执行用户识别(S203)。作为用户识别的结果，确定所拍摄的驾驶者的面部与为第一用户ID登记的用户图像或者一个或多个图像特征值中的面部是否相同(S205)。如果在步骤205中作出用户的肯定识别，则应用与第一用户ID相对应的车辆***的设定值来相应地配置该车辆***(S213)。然而，在没有做出肯定识别时，用户可选择向***请求新用户登记(S207)。作为步骤207的结果，在不请求新用户登记时，用户可输入信息更正请求(S209)。

响应于步骤209，将所拍摄的驾驶者的面部登记成与第一用户ID相关联的用户图像或一个或多个图像特征值(S211)。然后，应用与第一用户ID相对应的车辆***的设定值来配置特别用于该用户的车辆***(S213)。

可替换地，当在步骤207中请求新用户登记时，产生第二用户ID，并将所拍摄的驾驶者的面部登记成第二用户ID的用户图像或者一个或多个图像特征值(S215)。然后，设置与第二用户ID相对应的车辆***(S217)。也就是说，根据新用户的车辆***可以具有与不同的车辆设定和功能相关的新的或不同的设定值。响应于被配置或设置的第二用户ID的设定值，根据与第二用户ID相对应的设定值来配置车辆***(S219)。

本发明可以以由记录媒体中的处理器运行的计算机可读代码的形式执行。该记录媒体可以包括：例如，ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘，和光学数据存储设备等。

有利地，用户可以通过面部识别来快速地拥有与车辆特定配置相关的设定值。此外，通过使该***与登记用户的多个用户图像以及一个或多个特征值相关联，可以更精确地分析面部识别，因此使用户的错误识别最少。

尽管上文已经详细描述本发明的示例性实施例，但是应该清楚地理解，在此所教授的对于本领域技术人员而言可能显而易见的基本发明构思的许多变化和修改，仍落在如权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

Claims (18)

1.一种用于面部识别的***，所述***包括：

拍摄单元，被配置成拍摄驾驶者的面部；

存储单元，被配置成自动存储被登记到第一用户ID的用户图像或者一个或多个图像特征值；

面部识别单元，被配置成通过将由所述拍摄单元拍摄的所述驾驶者的面部与存储在所述存储单元中的所述用户图像或者一个或多个图像特征值进行比较来执行用户识别；

用户输入单元，被配置成从用户接收信号；和

控制器，被配置成响应于所述面部识别单元无法进行面部识别，基于从所述用户输入单元输入的信号，将所述驾驶者的面部作为用户图像或者一个或多个图像特征值登记到所述第一用户ID。

2.如权利要求1所述的***，其中所述控制器通过允许用户调整与所述面部识别单元的精确度相关的阈值，使用户的面部错误识别最少化。

3.如权利要求1所述的***，其中响应于肯定识别，所述控制器将与所述第一用户ID相关的设定值应用到车辆配置。

4.如权利要求1所述的***，其中所述控制器产生第二用户ID，并且将所述驾驶者的面部作为用户图像或者一个或多个图像特征值登记到所述第二用户ID。

5.如权利要求4所述的***，其中所述车辆***选自由车内温度、无线电频率、导航设定、侧镜的角度和驾驶者座椅设定所构成的组。

6.如权利要求1所述的***，其中在车辆的点火装置接通之后，或者在驾驶员门被打开又关闭之后，所述拍摄单元自动拍摄驾驶者的面部。

7.如权利要求1所述的***，其中所述用户输入单元是触摸屏装置。

8.如权利要求1所述的***，还包括向所述用户显示由所述面部识别单元执行的所述用户识别的结果的显示单元。

9.如权利要求1所述的***，其中所述面部识别单元从由所述拍摄单元拍摄的驾驶者的面部中提取一个或多个图像特征值，并将其与存储在所述存储单元中的一个或多个图像特征值进行比较，以执行所述用户识别。

10.如权利要求1所述的***，其中所述面部识别单元从存储在所述存储单元中的用户图像中提取一个或多个图像特征值，并将其与由所述拍摄单元拍摄的驾驶者的面部进行比较，以执行所述用户识别。

11.一种用于面部识别的方法，所述方法包括：

由拍摄单元拍摄驾驶者的面部；

由面部识别单元将所述驾驶者的面部与登记到第一用户ID的用户图像或者一个或多个图像特征值进行比较，以执行用户识别；和

响应于无法进行面部识别，控制器基于从用户输入的信号，将所述驾驶者的面部作为用户图像或者一个或多个图像特征值登记到所述第一用户ID。

12.如权利要求11所述的方法，其中比较一个或多个图像特征值使用户识别过程中的错误识别最少化。

13.如权利要求11所述的方法，还包括响应于所述面部识别单元的肯定识别，根据所述第一用户ID应用车辆***的设定值。

14.如权利要求11所述的方法，还包括产生第二用户ID，并将所述驾驶者的面部作为用户图像或者一个或多个图像特征值登记到所述第二用户ID。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述车辆***是由车内温度、无线电频率、导航设定、侧镜的角度和驾驶者座椅设定所构成的组中的至少一个。

16.如权利要求11所述的方法，还包括在显示单元上显示所述用户识别的结果。

17.如权利要求11所述的方法，其中比较的步骤还包括从所述拍摄的驾驶者的面部中提取一个或多个图像特征值，并将所述提取的一个或多个图像特征值与所述一个或多个登记的特征值进行比较以执行用户识别。

18.如权利要求11所述的方法，其中比较的步骤还包括从所述登记的用户图像中提取一个或多个图像特征值，并将所述提取的一个或多个图像特征值与所述拍摄的驾驶者的面部进行比较以执行用户识别。

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