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EP1580684B1

Face recognition from video images

Abstract

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EP1580684B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 36

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Expired 12 April 2019, 7.5 years ago.

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63 claims: 62 independent, 1 dependent

  1. 1
    A process for recognizing objects in an image frame, comprising steps for:detecting an object in the image frame and bounding a portion of the image frame associated with the object resulting in a bound portion of the image frame that is associated with the object and an unbound portion of the image frame that is not associated with the object;transforming only the bound portion and not the unbound portion of the image frame using a wavelet transformation to generate a transformed image;locating, on the transformed image, nodes associated with distinguishing features of the object defined by wavelet jets of a bunch graph generated from a plurality of representative object images, using a coarse-to-fine approach comprising sequentially performing a plurality of location approximation operations, each of the plurality of location approximation operations using an associated bunch graph, the associated bunch graph having more nodes and larger kernels than the bunch graphs associated with the preceding location approximation operations;identifying the object based on a similarity between wavelet jets associated with an object image in a gallery of object images and wavelet jets at the nodes on the transformed image. Procédé de reconnaissance d'objets dans une trame image, comprenant les étapes suivantes : détecter un objet dans la trame image et délimiter une portion de la trame image associée à l'objet, ce qui donne une portion délimitée de la trame image associée à l'objet et une portion non délimitée de la trame image non associée à l'objet ;transformer uniquement la portion délimitée et non la portion non délimitée de la trame image par le biais d'une transformation en ondelettes afin de générer une image transformée ;localiser, sur l'image transformée, des noeuds associés à des caractéristiques distinctives de l'objet défini par des jets d'ondelettes d'un graphique de groupe généré à partir d'une pluralité d'images d'objet représentatives, au moyen d'une approche grossière à fine consistant à exécuter de manière séquentielle une pluralité d'opérations d'approximation de localisation, chacune de la pluralité d'opérations d'approximation de localisation utilisant un graphique de groupe associé, le graphique de groupe associé ayant un nombre de noeuds plus élevé et des noyaux plus grands que les graphiques de groupes associés aux précédentes opérations d'approximation de localisation;identifier l'objet sur la base d'une similitude entre des jets d'ondelettes associés à une image d'objet dans une galerie d'images d'objets et des jets d'ondelettes aux noeuds présents sur l'image transformée. Verfahren zum Erkennen von Objekten in einem Einzelbild, mit folgenden Schritten: Detektieren eines Objekts in dem Einzelbild und Eingrenzen eines auf das Objekt bezogenen Bereichs des Einzelbilds, so dass sich ein eingegrenzter Bereich des Einzelbilds, der auf das Objekt bezogen ist, und ein nicht eingegrenzter Bereich des Einzelbilds ergeben, der nicht auf das Objekt bezogen ist;Transformieren nur des eingegrenzten Bereichs und nicht des nicht eingegrenzten Bereichs des Einzelbilds mittels Wavelet-Transformation zum Erzeugen eines transformierten Bilds;Lokalisieren von Knoten in dem transformierten Bild, die auf Unterscheidungsmerkmale des Objekts bezogen sind, welche durch Wavelet-Jets eines aus mehreren repräsentativen Objektbildern erzeugten Bunch Graph definiert sind, unter Verwendung eines Coarse-to-fine-Verfahrens, welches das sequentielle Durchführen mehrerer Positionsapproximationsoperationen umfasst, wobei bei jeder der mehreren Positionsapproximationsoperationen ein zugehöriger Bunch Graph verwendet wird, wobei der zugehörige Bunch Graph mehr Knoten und größere Kernels hat als die den vorangegangenen Positionsapproximationsoperationen zugehörigen Bunch Graphs;Identifizieren des Objekts auf der Basis einer Ähnlichkeit zwischen Wavelet-Jets, die einem Objektbild in einer Galerie von Objektbildern zugehören, und Wavelet-Jets an den Knoten in dem transformierten Bild.
  2. 2
    A process for recognizing objects as defined in claim 1, further comprising sizing and centering the detected object within the bound portion of the image such that the detected object has a predetermined size and location within the bound portion. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 1, consistant, en outre, à dimensionner et à centrer l'objet détecté à l'intérieur de la portion délimitée de l'image de telle sorte que l'objet détecté ait une dimension et une position prédéterminées dans la portion délimitée. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 1, ferner mit dem Bemessen und Zentrieren des detektierten Objekts in dem eingegrenzten Bereich des Bilds derart, dass das detektierte Objekt innerhalb des eingegrenzten Bereichs eine vorbestimmte Größe und Position aufweist.
  3. 3
    A process for recognizing objects as defined in claim 1 or claim 2, further comprising a step for suppressing a background portion, of the bound portion of the image frame, that is not representing the object, prior to identifying the object. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 1 ou 2, comprenant, en outre, une étape de suppression d'une portion de fond, de la portion délimitée de la trame image, qui ne représente pas l'objet, avant d'identifier l'objet. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem vor dem Identifizieren des Objekts durchgeführten Schritt des Unterdrückens eines Hintergrundbereichs des eingegrenzten Bereichs des Einzelbilds, der das Objekt nicht repräsentiert.
  4. 4
    A process for recognizing objects as defined in claim 3, wherein the suppressed background portion is gradually suppressed near edges of the object in the bound portion of the image frame. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 3, dans lequel la portion de fond supprimée est graduellement supprimée à proximité des bords de l'objet dans la portion délimitée de la trame image. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 3, bei dem der unterdrückte Hintergrundbereich nahe den Rändern des Objekts in dem eingegrenzten Bereich des Einzelbilds graduell unterdrückt wird.
  5. 5
    A process for recognizing objects as defined in any one of the preceding claims, wherein the object is a head of a person exhibiting a facial region. Procédé de reconnaissance d'objets selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'objet est la tête d'une personne montrant une région faciale. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Objekt der Kopf einer Person ist, an dem ein Gesichtsbereich sichtbar ist.
  6. 6
    A process for recognizing objects as defined in any one of the preceding claims, wherein the bunch graph has a plurality of jets and is based on at least one of predetermined poses and a three-dimensional representation of the object in which each jet of the bunch graph is parameterised with three spatial coordinates and in which a projection of the bunch graph is used for identification. Procédé de reconnaissance d'objets selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le graphique de groupe présente une pluralité de jets et est basé sur au moins l'une des poses prédéterminées et sur une représentation tridimensionnelle de l'objet dans laquelle chaque jet du graphique de groupe est paramétrisé avec trois coordonnées spatiales et dans laquelle on utilise une projection du graphique de groupe pour l'identification. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Bunch Graph mehrere Jets aufweist und auf mindestens einer Pose aus vorbestimmten Posen und einer dreidimensionalen Wiedergabe des Objekts basiert, in der jeder Jet des Bunch Graph mittels dreier Raumkoordinaten parametrisiert ist und in der eine Projektion des Bunch Graph zur Identifikation verwendet wird.
  7. 7
    A process for recognizing objects as defined in any one of the preceding claims, wherein the wavelet transformation is performed using phase calculations that are performed using a hardware adapted phase representation, the hardware adapted phase representation comprising representing phase value using two's complement integer representation. Procédé de reconnaissance d'objets selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la transformation en ondelettes est réalisée par des calculs de phase qui sont exécutés au moyen d'une représentation de phase adaptée au matériel, la représentation de phase adaptée au matériel consistant à représenter la valeur de phase au moyen de la représentation d'entiers en complément à deux. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Wavelet-Transformation mittels Phasenberechnungen durchgeführt wird, die unter Verwendung einer hardware-adaptierten Phasenwiedergabe vorgenommen werden, wobei die hardware-adaptierte Phasenwiedergabe das Wiedergeben eines Phasenwerts durch eine Zweier-Komplement-Ganzzahl-Darstellung umfasst.
  8. 8
    A process for recognizing objects as defined in any one of the preceding claims, wherein the identifying steps use a three-dimensional representation of the object in which each jet of a bunch graph is parameterised with three spatial coordinates and in which a projection of the bunch graph is used for identification. Procédé de reconnaissance d'objets selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les étapes d'identification utilisent une représentation tridimensionnelle de l'objet dans laquelle chaque jet d'un graphique de groupe est paramétrisé avec trois coordonnées spatiales et dans laquelle on utilise une projection du graphique de groupe pour l'identification. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in den Identifizierungsschritten eine dreidimensionale Wiedergabe des Objekts verwendet wird, in der jeder Jet des Bunch Graph mittels dreier Raumkoordinaten parametrisiert ist und in der eine Projektion des Bunch Graph zur Identifikation verwendet wird.
  9. 9
    A process for recognizing objects as defined in any one of the preceding claims, wherein the bound portion covers less than ten percent of the image frame. Procédé de reconnaissance d'objets selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion délimitée couvre moins de dix pour cent de la trame image. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der eingegrenzte Bereich weniger als zehn Prozent des Einzelbilds bedeckt.
  10. 10
    A process for recognizing objects as defined in claim 1, wherein the step for detecting the object includes detecting a colour associated with the object. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détection de l'objet comprend la détection d'une couleur associée à l'objet. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des Detektierens des Objekts das Detektieren einer dem Objekt zugehörigen Farbe umfasst.
  11. 11
    A process for recognizing objects in a sequence of image frames, comprising:detecting an object in the image frames and bounding a portion of each image frame associated with the object;transforming the bound portion of each image frame using a wavelet transformation to generate a transformed image;locating, on the transformed images, nodes associated with distinguishing features of the object defined by wavelet jets of a bunch graph generated from a plurality of representative object images, using a coarse-to-fine approach comprising sequentially performing a plurality of location approximation operations, each of the plurality of location approximation operations using an associated bunch graph, the associated bunch graph having more nodes and larger kernels than the bunch graphs associated with the preceding location approximation operations;identifying the object based on a similarity between wavelet jets associated with an object image in a gallery of object images and wavelet jets at the nodes on the transformed images. Procédé de reconnaissance d'objets dans une séquence de trames images, comprenant les étapes suivantes : détecter un objet dans les trames images et délimiter une portion de chaque trame image associée à l'objet ;transformer la portion délimitée de chaque trame image par le biais d'une transformation en ondelettes pour générer une image transformée ;localiser, sur les images transformées, des noeuds associés à des caractéristiques distinctives de l'objet défini par des jets d'ondelettes d'un graphique de groupe généré à partir d'une pluralité d'images d'objet représentatives, au moyen d'une approche grossière à fine consistant à exécuter de manière séquentielle une pluralité d'opérations d'approximation de localisation, chacune de la pluralité d'opérations d'approximation de localisation utilisant un graphique de groupe associé, le graphique de groupe associé ayant un nombre de noeuds plus élevé et des noyaux plus grands que les graphiques de groupes associés aux précédentes opérations d'approximation de localisation ;identifier l'objet sur la base d'une similitude entre des jets d'ondelettes associés à une image d'objet dans une galerie d'images d'objets et des jets d'ondelettes aux noeuds présents sur l'image transformée. Verfahren zum Erkennen von Objekten in einer Sequenz von Einzelbildern, mit folgenden Schritten: Detektieren eines Objekts in den Einzelbildern und Eingrenzen eines auf das Objekt bezogenen Bereichs jedes Einzelbilds;Transformieren des eingegrenzten Bereichs jedes Einzelbilds mittels Wavelet-Transformation zum Erzeugen eines transformierten Bilds;Lokalisieren von Knoten in dem transformierten Bild, die auf Unterscheidungsmerkmale des Objekts bezogen sind, welche durch Wavelet-Jets eines aus mehreren repräsentativen Objektbildern erzeugten Bunch Graph definiert sind, unter Verwendung eines Coarse-to-fine-Verfahrens, welches das sequentielle Durchführen mehrerer Positionsapproximationsoperationen umfasst, wobei bei jeder der mehreren Positionsapproximationsoperationen ein zugehöriger Bunch Graph verwendet wird, wobei der zugehörige Bunch Graph mehr Knoten und größere Kernels hat als die den vorangegangenen Positionsapproximationsoperationen zugehörigen Bunch Graphs;Identifizieren des Objekts auf der Basis einer Ähnlichkeit zwischen Wavelet-Jets, die einem Objektbild in einer Galerie von Objektbildern zugehören, und Wavelet-Jets an den Knoten in dem transformierten Bild.
  12. 12
    A process for recognizing objects as defined in claim 11, wherein detecting an object further comprises tracking the object between image frames based on a trajectory associated with the object. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 11, dans lequel la détection d'un objet consiste, en outre, à suivre l'objet entre des trames images sur la base d'une trajectoire associée à l'objet. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 11, bei dem das Detektieren eines Objekts ferner das Verfolgen des Objekts zwischen Einzelbildern auf der Basis einer dem Objekt zugehörigen Bewegungsbahn umfasst.
  13. 13
    A process for recognizing objects as defined in claim 11, further comprising a preselecting process that chooses a most suitable view of an object out of a sequence of views that belong to a particular trajectory. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 11, consistant, en outre, à présélectionner un processus qui choisit la vue la plus appropriée d'un objet dans une succession de vues appartenant à une trajectoire particulière. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 11, ferner mit einem Vorauswahlvorgang, in dem aus einer Sequenz von Ansichten, die einer bestimmten Bewegungsbahn zugehören, die am besten geeignete Ansicht eines Objekts ausgewählt wird.
  14. 14
    A process for recognizing objects as defined in claim 11, wherein locating the nodes includes tracking the nodes between image frames. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 11, dans lequel la localisation des noeuds inclut le suivi des noeuds entre des trames images. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 11, bei dem das Lokalisieren der Knoten das Verfolgen der Knoten zwischen Einzelbildern umfasst.
  15. 15
    A process for recognizing objects as defined in claim 14, further comprising reinitializing a tracked node if the node's position deviates beyond a predetermined position constraint between image frames. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 14, consistant, en outre, à réinitialiser un noeud suivi, si la position du noeud dévie au-delà d'une contrainte de position prédéterminée entre des trames images. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 14, ferner mit dem Reinitialisieren eines verfolgten Knotens, falls die Position des Knotens zwischen Einzelbildern über eine vorbestimmte Positionsbeschränkung hinaus abweicht.
  16. 16
    A process for recognizing objects as defined in claim 15, wherein the predetermined position constraint is based on a geometrical position constraint associated with relative positions between the node locations. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 15, dans lequel la contrainte de position prédéterminée est basée sur une contrainte de position géométrique associée à des positions relatives entre les emplacements de noeuds. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 15, bei dem die vorbestimmte Positionsbeschränkung auf einer geometrischen Positionsbeschränkung basiert, die auf Relativpositionen zwischen den Knotenpositionen bezogen ist.
  17. 17
    A process for recognizing objects as defined in claim 11, wherein the image frames are stereo images and the step of detecting includes generating a disparity histogram and a silhouette image to detect the object. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 11, dans lequel les trames images sont des images stéréo et l'étape de détection comprend la génération d'un histogramme de disparité et une image de silhouette pour détecter l'objet. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 11, bei dem die Einzelbilder Stereobilder sind und der Schritt des Detektierens das Erzeugen eines Disparitäts-Histogramms und eines Silhouettenbilds zum Detektieren des Objekts umfasst.
  18. 18
    A process for recognizing objects as defined in claim 17, wherein the disparity histogram and silhouette image generate convex regions which are associated with head movement and which are detected by a convex detector. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 17, dans lequel l'histogramme de disparité et l'image de silhouette génèrent des régions convexes associées au mouvement de la tête et détectées par un détecteur de convexité. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 17, bei dem das Disparitäts-Histogramm und das Silhouettenbild konvexe Bereiche erzeugen, die Kopfbewegungen zugeordnet sind und die von einem Konvexdetektor detektiert werden.
  19. 19
    A process for recognizing objects as defined in claim 11, wherein the wavelet transformations are performed using phase calculations that are performed using a hardware adapted phase representation, the hardware adapted phase representation comprising representing phase values using two's complement integer representation. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 11, dans lequel les transformations en ondelettes sont réalisées par des calculs de phase qui sont exécutés au moyen d'une représentation de phase adaptée au matériel, la représentation de phase adaptée au matériel consistant à représenter les valeurs de phase au moyen de la représentation d'entiers en complément à deux. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 11, bei dem die Wavelet-Transformationen mittels Phasenberechnungen durchgeführt werden, die unter Verwendung einer hardware-adaptierten Phasenwiedergabe vorgenommen werden, wobei die hardware-adaptierte Phasenwiedergabe das Wiedergeben von Phasenwerten durch eine Zweier-Komplement-Ganzzahl-Darstellung umfasst.
  20. 20
    A process for recognizing objects as defined in claim 11, wherein the bunch graph is based on a three-dimensional representation of the object in which each jet of a bunch graph is parameterised with three spatial coordinates, and in which a projection of the bunch graph is used for identification. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 11, dans lequel le graphique de groupe est basé sur une représentation tridimensionnelle de l'objet, dans laquelle chaque jet d'un graphique de groupe est paramétrisé avec trois coordonnées spatiales, et dans laquelle on utilise une projection du graphique de groupe pour l'identification. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 11, bei dem der Bunch Graph auf einer dreidimensionalen Wiedergabe des Objekts basiert, in der jeder Jet des Bunch Graph mittels dreier Raumkoordinaten parametrisiert ist und in der eine Projektion des Bunch Graph zur Identifikation verwendet wird.
  21. 21
    A process for recognizing objects as defined in claim 11, wherein the bunch graph is based on predetermined poses. Procédé de reconnaissance d'objets selon la revendication 11, dans lequel le graphique de groupe est basé sur des poses prédéterminées. Verfahren zum Erkennen von Objekten gemäß Anspruch 11, bei dem der Bunch Graph auf vorbestimmten Posen basiert.
Independent claims21