人臉識別裝置以及家用電器的製作方法

2023-07-04 04:56:06 2

本實用新型涉及人臉識別技術，特別涉及一種人臉識別裝置以及家用電器。

背景技術：

日常使用中，可能存在一些需要通過側臉識別來實現人臉識別的場合。然而，現在一般需要通過複雜的人臉識別算法來實現側臉識別，例如，可能需要通過3D人臉識別技術實現，運算量大，成本高。

技術實現要素：

本實用新型的實施方式旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的實施方式需要提供一種人臉識別裝置以及家用電器。

本實用新型實施方式中提供一種人臉識別裝置，所述人臉識別裝置包括：

特徵庫，所述特徵庫用於獲取授權用戶正臉及側臉之間的樣本特徵線的長度範圍；

獲取模塊，所述獲取模塊用於獲取當前用戶的人臉圖像；

提取模塊，所述提取模塊用於處理所述人臉圖像以提取所述當前用戶的當前特徵點；

計算模塊，所述計算模塊用於根據所述當前特徵點確定當前特徵線並計算所述當前特徵線的當前長度；及

識別模塊，所述識別模塊用於根據所述當前長度及所述長度範圍識別所述當前用戶是否屬於所述授權用戶。

在某些實施方式中，所述獲取模塊還用於獲得待授權用戶的正臉圖像；

所述提取模塊還用於處理所述正臉圖像以提取所述待授權用戶的正臉特徵點；

所述計算模塊還用於根據所述正臉特徵點計算正臉特徵線長度；

所述提取模塊還用於獲得所述待授權用戶的側臉圖像；

所述提取模塊還用於處理所述側臉圖像以提取所述待授權用戶的側臉特徵點；

所述計算模塊還用於根據所述側臉特徵點計算側臉特徵線長度；及

所述計算模塊還用於根據所述正臉特徵線長度及所述側臉特徵線長度確定所述長度範圍。

在某些實施方式中，所述樣本特徵線、所述當前特徵線、所述正臉特徵線及所述側臉特徵線包括兩個瞳孔的連接線及/或鼻子的底部輪廓線。

在某些實施方式中，所述授權用戶的數量小於10。

在某些實施方式中，所述側臉自所述正臉偏轉預定角度得到，所述預定角度小於45度。

在某些實施方式中，所述特徵庫還包括所述授權用戶的縱向特徵線，所述識別模塊包括：

判斷單元，所述判斷單元用於判斷所述當前長度是否落入所述長度範圍；及

獲取單元，所述獲取單元用於在所述當前長度落入所述長度範圍時獲取所述當前用戶的當前縱向特徵線；

識別單元，所述識別單元用於根據所述縱向特徵線長度識別當前用戶是否屬於所述授權用戶。

本實用新型實施方式中還提供一種家用電器，包括上述所述人臉識別裝置中任意一項所述人臉識別裝置的實施方式。

在某些實施方式中，所述家用電器包括家用中央空調。

本實用新型實施方式的所述人臉識別裝置僅通過特徵線的長度便可通過側臉圖像識別當前用戶是否為授權用戶，相對於現有的人臉識別裝置，大幅降低了計算量，從而可以降低成本。進而，本實用新型實施方式的所述人臉識別裝置可以用於計算能力受限的裝置或者設備中。

本實用新型的實施方式的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實施方式的實踐了解到。

附圖說明

圖1是本實用新型實施方式的人臉識別方法的流程示意圖。

圖2是本實用新型實施方式的人臉識別裝置的功能模塊示意圖。

圖3是本實用新型實施方式的人臉識別方法中建立特徵庫的步驟的流程示意圖。

圖4是本實用新型實施方式的人臉識別方法中如何實現建立特徵庫的步驟的示意圖。

圖5是本實用新型實施方式的人臉識別方法中的特徵庫的示意圖。

圖6是本實用新型實施方式的人臉識別方法中獲取當前用戶人臉圖像的示意圖。

圖7是本實用新型實施方式的人臉識別方法中根據當前長度及長度範圍識別當前用戶是否屬於授權用戶的步驟的流程示意圖。

圖8是本實用新型實施方式的人臉識別裝置中的識別模塊的子單元示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施方式，實施方式的示例在附圖中示出，其中相同或類似的標號自始至終表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用於解釋本實用新型的實施方式，而不能理解為對本實用新型的實施方式的限制。

請參閱圖1，本實用新型實施方式中人臉識別方法包括以下步驟：

S01,建立特徵庫，特徵庫包括授權用戶正臉及側臉之間的樣本特徵線的長度範圍；

S02,獲取當前用戶的人臉圖像；

S03,處理人臉圖像以提取當前用戶的當前特徵點；

S04,根據當前特徵點確定當前特徵線並計算當前特徵線的當前長度；及

S05,根據當前長度及長度範圍識別當前用戶是否屬於授權用戶。

請一併參閱圖2，本實用新型實施方式中的人臉識別方法可以由本實用新型實施方式中人臉識別裝置10實現。人臉識別裝置10包括特徵庫11、獲取模塊13、提取模塊15、計算模塊17及識別模塊19。

步驟S01可以由獲取模塊13、提取模塊15及計算模塊17共同實現(請參下文)，並建立特徵庫11。步驟S02可以由獲取模塊13實現，步驟S03可以由提取模塊15實現，步驟S04可以由計算模塊17實現，步驟S05可以由識別模塊19實現。

也就是說，獲取模塊13、提取模塊15及計算模塊17可以在特徵庫11的建立階段用於獲取待授權用戶正臉及側臉之間的樣本特徵線的長度範圍從而得到授權用戶正臉及側臉之間的樣本特徵線的長度範圍。獲取模塊13可以用於獲取當前用戶的人臉圖像。提取模塊15可以用於處理當前人臉圖像以提取當前用戶的當前特徵點30。計算模塊17用於根據當前特徵點確定當前特徵線並計算當前特徵線的當前長度。識別模塊19用於根據當前長度及長度範圍識別當前用戶是否屬於授權用戶。

本實用新型實施方式的人臉識別方法及人臉識別裝置10僅通過特徵線的長度便可通過側臉圖像識別當前用戶是否為授權用戶，相對於現有的人臉識別方法，大幅降低了計算量，從而可以降低成本。進而，本實用新型實施方式的人臉識別方法及人臉識別裝置10可以用於計算能力受限的裝置或者設備中，例如，用於家用電器的嵌入式系統中。

請參閱圖3，在本實用新型實施方式中，建立特徵庫11的步驟包括以下子步驟：

S11，獲得待授權用戶的正臉圖像；

S12，處理正臉圖像以提取待授權用戶的正臉特徵點；

S13，根據正臉特徵點計算正臉特徵線長度；

S14，獲得待授權用戶的側臉圖像；

S15，處理側臉圖像以提取待授權用戶的側臉特徵點；

S16，根據側臉特徵點計算側臉特徵線長度；及

S17，根據正臉特徵線長度及側臉特徵線長度確定長度範圍。

請一併參閱圖4及圖5，在某些實施方式中，步驟S11、S14可以由獲取模塊13實現。步驟S12、S15可以由提取模塊15實現。步驟S13、S17可以由計算模塊17實現。也就是說，獲取模塊13還用於獲得待授權用戶的正臉圖像20Z。提取模塊15還用於處理正臉圖像20Z以提取待授權用戶的正臉特徵點201Z。計算模塊15還用於根據正臉特徵點201Z計算正臉特徵線長度。獲取模塊13還用於獲得待授權用戶的側臉圖像20C。提取模塊15還用於處理側臉圖像20C以提取待授權用戶的側臉特徵點201C。計算模塊17還用於根據側臉特徵點201C計算側臉特徵線長度。計算模塊17於根據正臉特徵線長度及側臉特徵線長度確定長度範圍。

如此，特徵庫11的建立也得到簡化，降低計算量，因此可以降低成本，用於計算能力受限的裝置或設備。

在某些實施方式中，獲取模塊13可以獲取待授權用戶的瞳距、鼻子底部輪廓線的寬度以及嘴巴的寬度。計算模塊17將獲取的數據存儲於特徵庫11中以用來開啟用戶錄入模式。例如，人臉識別裝置10可以通過多次的圖像分析獲取待授權用戶的正臉及側臉的人臉圖像20，讀取待授權用戶的正臉及側臉的瞳距範圍、鼻子底部輪廓線的寬度以及嘴巴的寬度，並且分別記錄為5-7cm、1-1.6cm、3-3.5cm。計算模塊17將獲得的數據作為一組授權用戶的特徵線長度範圍數值存儲於特徵庫11中。

在某些實施方式中，特徵庫11存儲的授權用戶的特徵線長度範圍數值的組數可以設置為3-5組。例如，在實際應用中，人臉識別方法及人臉識別裝置10一般應用於家用電器的系統，考慮到家用電器的系統的處理能力受限，而家用電器的操作或者控制授權用戶一般限於家庭成員，因此授權用戶人臉圖像的特徵線長度數值範圍數值的組數可以為3-5組。

在某些實施方式中，特徵庫11在錄入待授權用戶的信息的同時也可以設置待授權用戶的優先級。例如，人臉識別方法及人臉識別裝置10可以應用於家用電器中，家用電器系統可以根據用戶的優先級設置家用電器的參數。

在某些實施方式中，人臉識別裝置10可以在識別的同時通過迭代算法不斷對授權用戶的人臉圖像數據進行更新，並且將重新更新的正臉及側臉的特徵線的長度範圍存儲於特徵庫11中。例如機器可以不斷重複學習授權用戶的人臉圖像數據，並且將學習到的授權用戶的人臉圖像數據更新到特徵庫11，從而可以提高授權用戶的人臉識別的準確率。

在某些實施方式中，側臉自正臉偏轉預定角度得到，預定角度小於45度。

人臉識別裝置可以用於側臉識別。獲取模塊13在獲取待授權用戶的正臉及側臉圖像20時，首先獲取待授權用戶正臉的特徵線202Z，然後當正臉偏轉預定角度時，獲取模塊13獲取用戶的側臉特徵線202C。獲取的側臉角度的特徵線202C當然越偏越好，這樣人臉識別範圍廣，但是獲取的側臉的預定角度大於45度時，提取模塊15很難提取人臉特徵線的準確數值，並且識別模塊19無法識別人臉圖像。

請參閱圖6，在某些實施方式中，成像裝置獲取當前用戶的人臉圖像30。通過圖像分析獲取當前用戶的特徵點301以用於提取當前用戶的特徵線302。當獲取的當前用戶的特徵線長度範圍落入特徵庫11所存儲的特徵線長度範圍數值時，開啟用戶使用模式，調用授權用戶的數據。否則，則取消當前用戶的人臉識別。例如，測得當前用戶的瞳距、鼻子底部輪廓寬度、嘴巴寬度分別為5.2cm、1.2cm、3.2cm。通過與特徵庫數據的比對分析，當前用戶的特徵線長度數據落入特徵庫11的數據範圍之中，人臉識別裝置10可以確定當前用戶為授權用戶。

當然，判斷當前用戶是否為授權用戶也不限於上述的實施方式中，可以通過其他實施方式來實現。

請參閱圖7，在本實用新型實施方式中，特徵庫11還包括授權用戶的縱向特徵線。根據當前長度及長度範圍識別當前用戶是否屬於授權用戶的步驟包括：

S21，判斷當前長度是否落入長度範圍；及

S22，在當前長度落入長度範圍時獲取當前用戶的當前縱向特徵線；

S23，根據縱向特徵線長度識別當前用戶是否屬於授權用戶；

請一併參閱圖8，本實用新型實施方式中的人臉識別方法由本實用新型實施方式中人臉識別裝置10實現。人臉識別裝置10中的識別模塊19包括判斷單元192、獲取單元194、識別單元196。步驟S21可以由判斷單元192實現，步驟S22可以由獲取單元194實現，步驟S23可以由識別單元196實現。

也就是說，判斷單元192用於判斷當前長度是否落入特徵庫10的特徵線長度範圍。獲取單元194用於在當前長度落入長度範圍時獲取當前用戶的當前縱向特徵線。識別單元196用於根據縱向特徵線長度識別當前用戶是否屬於授權用戶。

在發明實施方式中，在判斷當前用戶橫向特徵線的長度落入長度範圍的情況下還獲取當前用戶縱向特徵線的長度，並且將獲取的縱向特徵線的長度與特徵庫11的數據進行匹配。例如，獲取的縱向特徵線包括鼻子的長度，而且鼻子的長度在正臉跟側臉的數值都是一樣的。如此，識別模塊19在對橫向特徵線長度判斷的同時再進一步對縱向特徵線長度進行識別，進而，可以提高側臉識別的準確率。

在某些實施方式中，家用電器可以安裝人臉識別裝置10以識別用戶身份，人臉識別裝置10可以智能控制家用電器，使生活更加方便。例如，家用的空調可以通過人臉識別裝置10識別用戶，並且可以預設多個授權用戶來同時控制空調的使用。如此，通過人臉識別裝置10可以輕鬆控制空調的使用而不需要手動控制，方便快捷。

在某些實施方式中，家用電器可以包括具有學習功能的人臉識別裝置10。人臉識別裝置10可以不斷學習用戶的臉部的特徵線，並且可以將學習到的用戶特徵線的長度範圍存儲於家用電器的存儲器中。家用電器在啟動時可以通過人臉識別裝置10調用待授權或授權用戶的數據。

在本實用新型的實施方式的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型的實施方式和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的實施方式的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本實用新型的實施方式的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型的實施方式的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型的實施方式中的具體含義。

在本實用新型的實施方式中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本實用新型的實施方式的不同結構。為了簡化本實用新型的實施方式的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，並且目的不在於限制本實用新型。此外，本實用新型的實施方式可以在不同例子中重複參考數字和/或參考字母，這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設置之間的關係。此外，本實用新型的實施方式提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施方式」、「一些實施方式」、「示意性實施方式」、「示例」、「具體示例」或「一些示例」等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用於實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，並且本實用新型的優選實施方式的範圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本實用新型的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。

在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用於實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基於計算機的系統、包括處理器的系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令並執行指令的系統)使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，"計算機可讀介質"可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下：具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，可攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPROM或閃速存儲器)，光纖裝置，以及可攜式光碟只讀存儲器(CDROM)。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上列印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然後將其存儲在計算機存儲器中。

應當理解，本實用新型的實施方式的各部分可以用硬體、軟體、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟體或固件來實現。例如，如果用硬體來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現：具有用於對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。

本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。

此外，在本實用新型的各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理器中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。

上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。

儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。