[发明专利]无配合式人脸识别系统及方法

权利要求书

1.无配合式人脸识别系统，其特征在于，包括：

采集单元，用于同时同地从多个角度采集人脸图像，得到多个角度的人脸图像；

修正单元，用于从多个角度的人脸图像中获取遮挡图像，遮挡图像为人脸被部分遮挡的图像，遮挡图像包含多个用于标记人脸特征的特征点；将遮挡图像导入预先训练的人脸遮挡模型，并通过特征点计算对应的遮挡信息，遮挡信息为人脸区域内非人脸像素与人脸区域内全部像素的比值；根据遮挡信息判断遮挡图像是否满足预设条件，并对不满足预设条件的遮挡图像进行补齐，并得到多个角度的修正图像；

居中单元，用于通过深度卷积神经网络对多个角度的修正图像进行人脸检测，得到多个角度的人脸检测图像；并通过仿射变换对多个角度的人脸检测图像进行人脸配准以及对齐，得到多个角度的人脸居中图像；

比对单元，用于从多个角度的人脸居中图像中提取人脸特征，得到多个角度的人脸特征；并将多个角度的人脸特征分别与数据库中预先储存的人脸特征进行比对，得到相似度，判断是否有至少一个角度下的相似度达到预设阈值：如果是，判定人脸识别成功；如果否，判定人脸识别失败成功；

显示单元，用于显示人脸识别成功或者人脸识别失败的信息；

所述采集单元还用于异时异地从多个角度采集学生的人脸图像，所述采集单元在学生走动的过程中按照预设的时间间隔采集人脸图像；

所述修正单元还包括：

获取子单元，用于从多个角度的人脸图像中获取遮挡图像；

划分子单元，用于通过特征点将遮挡图像划分为至少一个人脸区域；

计算子单元，用于计算每个人脸区域内非人脸像素与全部像素的比值；

学习子单元，用于采用机器学习算法，以遮挡图像作为输入，以该遮挡图像中每个人脸区域的遮挡信息为输出，训练人脸遮挡模型；

过滤子单元，用于识别遮挡图像中是否有人脸，并删除没有人脸的遮挡图像；所述过滤子单元还用于对遮挡图像进行图片质量判断，并删除图片质量不满足预设要求的遮挡图像；

所述修正单元还用于采用图像识别算法根据遮挡图像判断是主动遮挡还是被动遮挡，采用图像识别算法识别遮挡物的种类：如果遮挡物是通常的衣着装饰物，为被动遮挡，该人脸图像是有效的，所述通常的衣着装饰物为帽子或衣服；如果遮挡物是非通常的物品，为主动遮挡，该人脸图像是无效的，所述非通常的物品为头盔或头套；所述过滤子单元还用于删除无效的人脸图像。

2.如权利要求1所述的无配合式人脸识别系统，其特征在于，修正单元还包括姿态子单元，用于校正遮挡图像中人脸的俯视姿态，得到人脸为正视姿态的遮挡图像。

3.如权利要求2所述的无配合式人脸识别系统，其特征在于，修正单元还包括分组子单元，用于根据遮挡信息对遮挡图像进行分组。

4.无配合式人脸识别方法，其特征在于，包括：

S1、同时同地从多个角度采集人脸图像，得到多个角度的人脸图像；

S2、从多个角度的人脸图像中获取遮挡图像，遮挡图像为人脸被部分遮挡的图像，遮挡图像包含多个用于标记人脸特征的特征点；将遮挡图像导入预先训练的人脸遮挡模型，并通过特征点计算对应的遮挡信息，遮挡信息为人脸区域内非人脸像素与人脸区域内全部像素的比值；根据遮挡信息判断遮挡图像是否满足预设条件，并对不满足预设条件的遮挡图像进行补齐，并得到多个角度的修正图像；

S3、通过深度卷积神经网络对多个角度的修正图像进行人脸检测，得到多个角度的人脸检测图像；并通过仿射变换对多个角度的人脸检测图像进行人脸配准以及对齐，得到多个角度的人脸居中图像；

S4、从多个角度的人脸居中图像中提取人脸特征，得到多个角度的人脸特征；并将多个角度的人脸特征分别与数据库中预先储存的人脸特征进行比对，得到相似度，判断是否有至少一个角度下的相似度达到预设阈值：如果是，判定人脸识别成功；如果否，判定人脸识别失败成功；

S5、显示人脸识别成功或者人脸识别失败的信息；

S1中，还异时异地从多个角度采集学生的人脸图像，在学生走动的过程中按照预设的时间间隔采集人脸图像；

S2中，还采用图像识别算法根据遮挡图像判断是主动遮挡还是被动遮挡，采用图像识别算法识别遮挡物的种类：如果遮挡物是通常的衣着装饰物为被动遮挡，该人脸图像是有效的，所述通常的衣着装饰物为帽子或衣服；如果遮挡物是非通常的物品为主动遮挡，该人脸图像是无效的，并删除该无效的人脸图像，所述非通常的物品为头盔或头套。