最优化图片捕获装置设置的系统以及方法

摘要

本发明公开了一种最优化图片捕获装置设置的系统以及方法，特别涉及一种可以自动最优化照相机设置的电子系统以及一种最优化照相机设置的方法。该电子系统包括用于存储参考图片的存储装置；用于捕获目标物体的实时图片的图片捕获装置；及与所述图片捕获装置相连的比较器，用于比较所述实时图片和所述参考图片，并根据比较结果控制所述图片捕获装置。与现有技术相比，本发明通过自动最优化照相机设置，可以重现参考图片的光照状况和颜色状况，从而提高实时图片与参考图片的匹配成功率。

说明书

技术领域

本发明是关于图片捕获装置。

背景技术

面孔识别系统是通过将用户的实时图片与参考图片进行匹配、自动识别用户身份的系统。

图1所示是一种传统的面孔识别系统100，包含有一个照相机102，一个参考图片数据库104和一个比较器106。参考图片数据库104中存储有多幅对比图片。照相机102捕获一幅实时图片并将实时图片传输至比较器106。比较器106将实时图片与参考图片库104中的参考图片进行比较，产生一个识别结果。该识别结果表示实时图片能否与一幅参考图片匹配。

如果当前的使用环境(比如光照条件和光线的方向)与捕获参考图片时的环境相似，这种传统的面孔识别系统可以表现出较好的性能。然而，如果当前的使用环境与捕获参考图片时的环境区别较大，这种传统的面孔识别系统的性能将显著降低，用户的实时图片可能无法与参考图片数据库中的任何参考图片匹配，从而导致识别率降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种可以自动最优化照相机设置的电子系统。

本发明提供了一种电子系统，包括用于存储参考图片的存储装置；

用于捕获目标物体的实时图片的图片捕获装置；及

与所述图片捕获装置相连的比较器，用于比较所述实时图片和所述参考图片，并根据比较结果控制所述图片捕获装置。

本发明所述的电子系统，所述比较器将所述比较结果与一阈值相比较以控制所述图片捕获装置。

本发明所述的电子系统，若所述比较结果小于所述阈值，则控制所述图片捕获装置调整其一种或多种设置。

本发明所述的电子系统，所述图片捕获装置的设置包含图片对比度设置。

本发明所述的电子系统，所述图片捕获装置的设置包含图片亮度设置。

本发明所述的电子系统，所述比较器基于连续两次的比较结果，判定所述图片捕获装置的所述一种或多种设置的调整方向。

本发明所述的电子系统，所述电子系统包括面孔识别系统。

本发明所述的电子系统，所述电子系统包括视频会议系统。

本发明还提供了一种计算机系统，包括图片存储装置，用于存储参考图片；

用于捕获目标物体的实时图片的图片捕获装置；

与所述图片捕获装置相连的存储系统，用于存储机器可读的指令；及

与所述存储系统相连的处理器，用于执行所述机器可读的指令来比较所述实时图片和参考图片，并根据所述比较结果控制所述图片捕获装置。

本发明所述的计算机系统，所述处理器将所述比较结果与一阈值相比较以控制所述图片捕获装置。

本发明所述的计算机系统，若所述比较结果小于所述阈值，则控制所述图片捕获装置调整其设置。

本发明所述的计算机系统，所述图片捕获装置的设置包含图片对比度设置。

本发明所述的计算机系统，所述图片捕获装置的设置包含图片亮度设置。

本发明所述的计算机系统，所述处理器基于连续两次的比较结果判定所述图片捕获装置的所述设置的调整方向。

本发明进一步提供了一种用于最优化图片捕获装置的设置的方法，包括：

用所述图片捕获装置捕获目标物体的实时图片；

比较所述实时图片和参考图片；及

根据所述比较结果控制所述图片捕获装置。

本发明所述的用于最优化图片捕获装置的设置的方法，将所述比较结果与一阈值进行比较；若所述比较结果小于所述阈值，则控制所述图片捕获装置调整其设置。

本发明所述的用于最优化图片捕获装置的设置的方法，调整所述图片捕获装置的设置包括：调整所述图片捕获装置的图片亮度设置。

本发明所述的用于最优化图片捕获装置的设置的方法，调整所述图片捕获装置的设置包括：调整所述图片捕获装置的图片对比度设置。

本发明所述的用于最优化图片捕获装置的设置的方法，还包括：基于两次比较结果判定所述图片捕获装置的所述设置的调整方向。

与现有技术相比，即便当前的使用环境与捕获参考图片时的环境区别较大，本发明通过比较器产生的反馈信号来调整一种或多种照相机设置，重现参考图片的光照状况和(或)颜色状况，从而提高实时图片与参考图片的匹配成功率。

附图说明

以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。

图1所示为一种传统的面孔识别系统；

图2所示为根据本发明一个实施例的面孔识别系统；

图3所示为根据本发明一个实施例的计算机系统；

图4所示为根据本发明一个实施例的最优化照相机设置的方法流程图。

具体实施方式

图2所示为根据本发明的一个实施例的面孔识别系统200。面孔识别系统200包括一个图片捕获装置(比如照相机202)用于捕获目标(待识别)用户人脸的实时图片。面孔识别系统200还包括参考图片数据库204以及比较器206。参考图片数据库204存有一幅或多幅参考图片。比较器206与照相机202相连，比较器206将实时图片与一幅或多幅参考图片进行对比，从而产生一个输送至照相机202的反馈信号。比较器206通过该反馈信号调整一种或多种照相机设置，进一步决定照相机设置的调整方向。

照相机202捕获目标用户的第一幅实时图片，并将第一幅实时图片传输至比较器206。在一个实施例中，比较器206将第一幅实时图片与参考图片数据库204中的一幅或多幅参考图片进行对比，得到多个匹配度数值，该匹配度数值表示第一幅实时图片与各参考图片之间的相似程度，并从中选择出一个表示相似程度最大的参考图片作为第一参考图片，其匹配度数值作为第一匹配度数值。

在一个实施例中，参考图片数据库204储存有多个用户的多幅参考图片，每一个用户有一幅对应的参考图片。上述第一匹配度数值表示第一幅实时图片与相似度最高的一幅参考图片之间的匹配程度。比如说，假设参考图片数据库204储存有三个用户A、B、C分别对应的三幅图片。如果用户B的参考图片与第一幅实时图片之间的相似程度，高于用户A的参考图片与第一幅实时图片之间的相似程度，而且也高于用户C的参考图片与第一幅实时图片之间的相似程度，即，其匹配度数值大于用户A和C，那么第一匹配度数值就是第一幅实时图片与用户B参考图片之间的匹配度数值。

在另一个实施例中，参考图片数据库204储存有多个用户的多幅参考图片，每一个用户有一组对应的参考图片。上述第一个匹配度数值是指第一幅实时图片与一组相似度最高的参考图片之间的匹配程度。比如说，假设参考图片数据库204储存有三个用户A、B、C分别对应的三组图片。如果用户B对应的一组参考图片与第一幅实时图片之间的相似程度，高于用户A对应的一组参考图片与第一幅实时图片之间的相似程度，而且也高于用户C对应的一组参考图片与第一幅实时图片之间的相似程度，即，其匹配度数值大于用户A和C，那么第一匹配度数值就是第一幅实时图片与用户B对应的一组参考图片之间的匹配度数值。

比较器206会将上述第一匹配度数值与系统中的一个预设的阈值进行比较的结果产生一个反馈信号给照相机202。该预设的阈值可以由面孔识别系统200的用户或管理员进行设定。举例来说，如果没有找到匹配的参考图片，比如如果第一匹配度数值比一个预设的阈值小，比较器206将会产生一个用于调整照相机的一种或多种设置的反馈信号。这样，照相机的一种或多种设置(比如图片亮度设置，图片对比度设置，图片颜色设置，变焦设置等)通过照相机驱动根据反馈信号进行调节，从而照相机202在经过调节的更好的设置下以捕获第二幅实时图片。具体来说，在一个实施例中，反馈信号调整照相机的一种或多种设置来重现参考图片的光照状况和(或)颜色状况。基于调整后的照相机设置获得的第二幅实时图片的匹配度数值将会增大，因此提高成功识别的可能性。

在一个实施例中，比较器206产生一个反馈信号用于调整照相机的第一种设置，比如图片亮度设置，从而增加图片亮度。基于调整后的设置，照相机202继续捕获第二幅实时图片，并将第二幅实时图片传输至比较器206。比较器206再将第二幅实时图片与上一次挑选出的第一/第一组参考图片进行比较，得到一第二匹配度数值。第二个匹配度数值可以用得到第一个匹配度数值类似的方法得到，为简明起见在此不做重复描述。

在一个实施例中，如果连续捕获到的该第二个匹配度数值大于第一个匹配度数值，比较器206产生一个反馈信号，进一步同方向调节第一种设置，比如进一步增加图片亮度设置，以此捕获的第三幅实时图片将比第二幅实时图片更亮，然后再次进行比较。如果第二个匹配度数值小于第一个匹配度数值，比较器206产生一个反馈信号，反方向调节第一种设置，比如降低图片亮度设置，以此捕获的第三幅实时图片将比第二幅实时图片更暗。通过重复上述过程，利用反馈信号反复调整第一种设置，使得第一种设置达到最佳，以此来重现参考图片的原始状况(如原始的光照状况)。

在反复调整第一种设置(上述例子中为图片亮度设置)之后，系统进一步调整其他的设置，比如图片对比度设置，并执行上述重复过程。最终，照相机设置能被自动调整到最佳，从而重现参考图片的原始状况(如光照状况和颜色状况)。因此，在调整了各种不同的设置后，照相机202能够获得匹配度数值较大的实时图片。

在调整了一种或多种照相机设置之后，比较器206基于最大的匹配度数值产生一个最终的识别结果。在一个实施例中，如果当照相机调整之后获得的实时图片匹配度数值大于预设的阈值时，则表明实时图片与一个用户的一幅参考图片(或一组参考图片)成功匹配，于是比较器206输出反馈信号给照相机控制其停止工作，然后面孔识别系统200发出识别成功的识别结果。如果最大的匹配度数值比预设的阈值小，则表明在参考图片数据库204中无法找到匹配的参考图片，于是面孔识别系统200做出识别失败的判断。预设的阈值可以由面孔识别系统200的用户或管理员进行设定。

因此，通过比较器206对实时图片和参考图片进行比较产生的反馈信号，照相机设置可以被自动地最优化。使用最优化的设置，面孔识别系统200能够重现参考图片的原始状况(如光照状况和/或颜色状况)，从而提高系统识别率以及改进识别性能。

图3所示为根据本发明的一个实施例的计算机系统300。图3示出的是在一个计算机系统300上实现图2中所示的面孔识别系统200。图3中与图2编号相同的部件具有类似的功能，为简明起见在此不做重复描述。

计算机系统300包含有用于捕获实时图片的图片捕获装置，如照相机202。计算机系统300还包括存储系统304。存储系统304存储一段机器可读的指令308，并存储包含有一幅或多幅参考图片的参考图片数据库204。存储系统304可以是易失存储器如静态随机存储器，也可以是非易失存储器如硬盘，也可以是以上类型存储器的结合。处理器302与存储系统304相连，用于执行机器可读的指令308来实现图2中比较器206的功能，如通过比较第一幅实时图片和参考图片以产生一个反馈信号。照相机202经过照相机驱动器306与处理器302相连。照相机驱动器306包含有数据接口310，该数据接口310可以是但不限于，标准WindowUSB视频设备接口和辅助设备软件编程接口。通过照相机驱动器306中的数据接口301，处理器302利用反馈信号调整至少一种照相机设置。

在运行过程中，照相机202捕获一幅实时图片。处理器302执行机器可读的指令308，将实时图片和参考图片数据库204中的参考图片进行比较。处理器302通过比较实时图片和参考图片产生一个反馈信号。在一个实施例中，反馈信号包括通过照相机驱动器306中的数据接口310来调整照相机设置的一些命令。其结果是，反馈信号通过照相机驱动器306中的数据接口310调整照相机设置。反馈信号是基于实时图片和参考图片产生的。

图4所示为根据本发明一个实施例的最优化照相机设置的方法流程图400。图4将结合图2进行描述。虽然图4中公开了多个具体的步骤，这些步骤都是示例性的。换言之，本发明同样可执行各种其它的步骤以及图4所示步骤的变体。

在步骤402中，一幅或多幅参考图片被存储在参考图片数据库204中。在步骤404中，照相机202捕获一幅当前用户的实时图片。在步骤406中，比较器206将实时图片与参考图片数据库204中的一幅或一组参考图片进行比较。在步骤407中，基于实时图片和参考图片，比较器206产生一个当前的匹配度数值。在步骤411中，如果一个先前的匹配度数值已经存在，基于当前的匹配度数值和先前的匹配度数值，比较器206判定一个调整方向。在一个实施例中，如果当前的匹配度数值比先前的匹配度数值更大，比较器206判定调整方向为正方向。如果当前的匹配度数值比先前的匹配度数值更小，比较器206判定调整方向为反方向。在步骤412中，基于实时图片、参考图片以及调整方向，比较器206产生一个反馈信号。在步骤416中，一种或多种照相机202的设置在反馈信号的作用下进行调整。在一个实施例中，调整的是图片亮度设置。在另一个实施例中，调整的是图片对比度设置。在调整了一种或多种设置之后，流程图400回到步骤404，捕获第二幅实时图片。步骤404之后的步骤之前已有描述，为简明起见在此不做重复描述。

本发明中公开的最优化照相机设置的方法不限于使用在面孔识别系统，该方法可同时适用于其他用到照相机或摄像头的应用，比如视频会议系统和在线实时通讯软件。通过比较当前的实时图片和预存的参考图片产生一个反馈，并用该反馈调整照相机或摄像头的设置，使得设置达到最优，从而提高这些应用的性能。

在此使用的措辞和表达都是用于说明而非限制，使用这些措辞和表达并不将在此图示和描述的特性的任何等同物(或部分等同物)排除在发明范围之外，在权利要求的范围内可能存在各种修改。其它的修改、变体和替换物也可能存在。因此，权利要求旨在涵盖所有此类等同物。