CN107590488A - 一种拆分式快速识别的人脸识别*** - Google Patents

Abstract

一种拆分式快速识别的人脸识别***，包括设于教室的人脸识别***，所述教室内设有若干教室座位组，其中：所述人脸识别***包括摄像机阵列和后端服务器，所述摄像机阵列包括若干台摄像机，所述摄像机设于教室座位组的一角，所述教室座位组包括至少两排座位，每排座位包括至少二个座位，所述摄像机一侧设有加速识别的人脸识别器，所述人脸识别均与后端服务器连接。本发明通过前端摄像机以拆分形式获得简单且较少人脸特征的视频流，再由人脸识别器对视频流中人脸特征信息有效收集，发送至后端服务器进行分析对比，有效减少计算量，提高识别速度。

Description

一种拆分式快速识别的人脸识别***

技术领域

本发明涉及人脸识别领域，特别是一种拆分式快速识别的人脸识别***。

背景技术

近些年来，随着计算机硬件性能的不断发展，基于图像传感器的视频监控***和人脸识别***获得了迅猛发展，各种面向复杂应用背景的视频监控***和人脸识别***也随之大量涌现。当前，人脸识别方面研究已经呈现一片欣欣向荣之势，针对人脸跟踪和识别技术的应用领域十分广泛，主要包括视频会议、智能监控、图像与视频检索、人机交互、门禁控制以及人脸签到等等。

当前我国大多数高校在学生日常考勤工作中主要采用的依然是人工考勤方式或智能卡考勤方式。这些考勤方式虽然能起到一定的作用，但问题也很突出，老师并不认识每一位学生，人工考勤和智能卡考勤均有可能存在冒名顶替代考勤现象；随着我国高校改革的日益推进，学分制已经成为我国高校最常见的教学方式。在学分制教育模式下，学生不必严格按照学院的班级建制进行课堂学习，而是可以根据自身的兴趣与实际情况在学校教学框架下自由选择科目，只要在毕业之前修满学生培养方案中的最低学分即可顺利毕业。这种教学方式为高校的考勤工作带来了一定的困难，同一课堂的学生可能来自多个学院、多个专业、多个班级，教师在教学过程中不熟悉学生，因此导致学生考勤工作中出现了大量学生逃课、弄虚作假的现象。对高校正常教学秩序以及教学质量带来了严重的负面影响，同时也降低了学生自身的组织性以及纪律性，对于高校校风与学风的培养与形成十分不利。

然而，现有技术中针对人脸识别的签到***，例如应用于教室中人脸识别***，由于教室容纳人数较多，人脸识别速度慢，且大部分识别不到，漏检或误检率高。传统技术中教室人脸识别***均由摄像机进行统一摄影生成视频流，再由后端处理模块针对视频流中出现的人脸进行分类和对比，该种***的人脸识别方案随着人数的增多，其漏检或误检的几率逐渐增大，而且所用识别的时间也会随之增加，计算量大和识别速度慢。同时布置一套识别多人的人脸识别***所花费的布置成本会随着教室容纳人数的增多呈几何倍数的增长，难以满足现代教室的人脸识别要求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供拆分式识别的、减少计算量和提高识别速度的一种拆分式快速识别的人脸识别***。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种拆分式快速识别的人脸识别***，包括设于教室的人脸识别***，所述教室内设有若干教室座位组，其中：所述人脸识别***包括摄像机阵列和后端服务器，所述摄像机阵列包括若干台摄像机，所述摄像机设于教室座位组的一角，所述教室座位组包括至少两排座位，每排座位包括至少二个座位，所述摄像机一侧设有加速识别的人脸识别器，所述人脸识别均与后端服务器连接。

作为本发明的进一步改进：所述摄像机为带旋转的高速球摄像机。

作为本发明的进一步改进：所述后端服务器包括有人脸数据库、对比分析器和处理存储器，所述人脸识别器与对比分析器连接，所述对比分析器分别与人脸数据库和处理存储器连接。

作为本发明的进一步改进：所述人脸识别器中还包括有数据储存装置。

一种拆分式快速识别的人脸识别方法，其中：

1）将教室内以至少两个座位组成一排座位，以至少两排座位组成一个教室座位组；

2）在每个教室座位组上设有一个摄像机，所述摄像机需要清晰摄影到每个座位上的人脸特征，并生成视频流；

3）在每个摄像机的一侧均设有对应的人脸识别器，所述人脸识别器对摄像机生成的视频流中获取相应座位上的人脸特征信息，并发送至后端服务器；

4）后端服务器中对比分析器接收人脸特征信息，并从人脸数据库获取中预存好的人脸特征对比信息，进行对比，对比得到结果信息：“1”或“0”；

5）将结果信息发送至处理存储器中保存。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过前端摄像机以拆分形式获得简单且较少人脸特征的视频流，再由人脸识别器对视频流中人脸特征信息有效收集，发送至后端服务器进行分析对比，有效减少计算量，提高识别速度。

本发明采用高清摄像头对教室内所有学生进行快速扫描和人脸识别验证的方式对上课的学生身份进行核实，实现人、地、时三者合一，去除考勤虚假，以及根据用户的需求实现了对任意一时段的考勤结果的统计，提高了学校的考勤工作的效率，减轻了教师上课的负担。

本发明应用于大型教室中，保证人脸识别速度的情况，满足更多人数的人脸识别，同时提高人脸识别***的有效识别率，减少漏检和误检的情况发生，满足现代教育中教室的人脸识别***。

较于传统人脸识别***，除了随着人数的增多，其正确识别率、识别速度下降外，传统人脸识别***的成本会随着识别人数的增多呈几何倍数增长，而本发明中随着人数的增多，所投入制作成本是成正比增加摄像机和人脸识别器的成本，且识别速度以及识别正确率远优于传统人脸识别***，随着人数增多，差距越加明显。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

参考图1和图2，一种拆分式快速识别的人脸识别***，包括设于能容纳200人教室的人脸识别***，所述教室内设有若干教室座位组，其中：所述人脸识别***包括摄像机阵列1和后端服务器2，所述摄像机阵列包括若干台摄像机，所述摄像机设于教室座位组的一角，所述教室座位组包括两排座位，每排座位包括并排的五个座位，所述摄像机对第一排座位上人员摄影，获取每个座位上的人员人脸特征信息后，再进行对第二排座位上人员摄影，获取每个座位上的人员人脸特征信息，并生成视频流。

所述摄像机一侧设有加速识别的人脸识别器，所述人脸识别均与后端服务器连接。所述人脸识别器采用特征脸方法（Eigenface）获取视频流的人脸特征信息，并把该人脸特征信息发送至后端服务器。

所述人脸识别器中还包括有数据储存装置。所述数据储存装置可以存储视频流，以方便日后复查或检索使用，可更根据保存时间进行设置，自动删除一定时间之前的视频流。

所述特征脸方法（Eigenface）是人脸识别算法中的一个景点算法，该方法基于一种部分K-L变换或者称为主成分分析（PCA）。特征脸方法是从主成分分析到处的一种人脸识别和描述技术。特征脸方法就是将包含人脸的图像区域看作是一种随机向量，因此可以采用K-L变换获得其正交K-L基底。对应其中较大特征值的基底具有与人脸相似的形状，因此又成为特征脸。利用这些基底的线性组合可以描述、表达和逼近人脸图像，因此可以进行人脸识别。

所述摄像机为带旋转的高速球摄像机。所述高速球摄像机采用“精密微分步进电机”实现高速球的快速、准确的定位、旋转，并且能将传统摄像机的很多功能，例如白平衡、快门、光圈、变焦、对焦等功能同时实现控制。所述高速球摄像机可支持自动跟踪到定位指定，抓拍照片自动回传后台，通过人脸识别***自动确认签到。

主要参数包括有：

主机尺寸为222mm*136mm，重量为1.7KG，工作环境温度在20℃ - 50℃，外壳采用铝合金和工程塑胶，工业防护等级达到IP66级别，红外探头设有6颗42mu红外灯，距离可达40-80米，可以水平垂直调节 0-40°，云转角可调节垂直120°、水平360°。

通过高速球摄像机获取相应教室座位组的视频流。所述视频流能清晰地展示该教室座位组上的人员的人脸特征信息。

所述后端服务器包括有人脸数据库、对比分析器和处理存储器，所述人脸识别器与对比分析器连接，所述对比分析器分别与人脸数据库和处理存储器连接。所述对比分析器从人脸识别器中得到人脸特征信息，并根据人脸数据库中获取相应人脸特征对比信息进行对比分析，得出是否符合的结果，即结果信息“0”或“1”，将结果信息发送至处理存储器中保存。所述处理存储器获取结果信息进行相应筛选，到一定时间可以统一导出或统计。

一种拆分式快速识别的人脸识别方法，其中：

1）将教室内以至少两个相邻的座位组成一排座位，以至少两排相邻的座位组成一个教室座位组；

2）在每个教室座位组上设有一个摄像机，所述摄像机需要清晰摄影到每个座位上的人脸特征，并生成视频流；

3）在每个摄像机的一侧均设有对应的人脸识别器，所述人脸识别器对摄像机生成的视频流中获取相应座位上的人脸特征信息，并发送至后端服务器；

4）后端服务器中对比分析器接收人脸特征信息，并从人脸数据库获取中预存好的人脸特征对比信息，进行对比，对比得到结果信息：“1”或“0”；

5）将结果信息发送至处理存储器中保存。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种拆分式快速识别的人脸识别***，包括设于教室的人脸识别***，所述教室内设有若干教室座位组，其特征是：所述人脸识别***包括摄像机阵列和后端服务器，所述摄像机阵列包括若干台摄像机，所述摄像机设于教室座位组的一角，所述教室座位组包括至少两排座位，每排座位包括至少二个座位，所述摄像机一侧设有加速识别的人脸识别器，所述人脸识别均与后端服务器连接。

2.根据权利要求1所述的一种拆分式快速识别的人脸识别***，其特征是：所述摄像机为带旋转的高速球摄像机。

3.根据权利要求1所述的一种拆分式快速识别的人脸识别***，其特征是：所述后端服务器包括有人脸数据库、对比分析器和处理存储器，所述人脸识别器与对比分析器连接，所述对比分析器分别与人脸数据库和处理存储器连接。

4.根据权利要求1所述的一种拆分式快速识别的人脸识别***，其特征是：所述人脸识别器中还包括有数据储存装置。

5.一种拆分式快速识别的人脸识别方法，其特征是：

1）将教室内以至少两个座位组成一排座位，以至少两排座位组成一个教室座位组；

2）在每个教室座位组上设有一个摄像机，所述摄像机需要清晰摄影到每个座位上的人脸特征，并生成视频流；

3）在每个摄像机的一侧均设有对应的人脸识别器，所述人脸识别器对摄像机生成的视频流中获取相应座位上的人脸特征信息，并发送至后端服务器；

4）后端服务器中对比分析器接收人脸特征信息，并从人脸数据库获取中预存好的人脸特征对比信息，进行对比，对比得到结果信息：“1”或“0”；

5）将结果信息发送至处理存储器中保存。