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《人臉檢測(cè)與人臉特征點(diǎn)定位方法的研究與改進(jìn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、人臉檢測(cè)與人臉特征點(diǎn)定位方法的研究與改進(jìn)摘要人臉識(shí)別技術(shù)是近年來(lái)人工智能化的一個(gè)熱點(diǎn),人臉識(shí)別特指利用分析比較人臉視覺(jué)特征信息進(jìn)行身份鑒別的計(jì)算機(jī)技術(shù),可被利用與公安刑偵破案、門(mén)禁系統(tǒng)、攝像監(jiān)視系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等。一般來(lái)說(shuō),人臉識(shí)別系統(tǒng)包括圖像攝取、人臉定位、圖像預(yù)處理、以及人臉識(shí)別。而人臉定位由人臉檢測(cè)和特征點(diǎn)定位兩部分構(gòu)成。本文就人臉定位這兩個(gè)部分進(jìn)行展開(kāi)。人臉檢測(cè)(FaceDetection)是指通過(guò)一定的搜索算法,判斷一幅輸入圖像中是否存在人臉,如果存在,則返回人臉?biāo)诘奈恢眉捌浯笮?。由于人?/p>
2、檢測(cè)具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,例如:樓宇門(mén)禁、視頻監(jiān)控、人機(jī)交互、數(shù)碼相機(jī)等,再加上其問(wèn)題本身的高度復(fù)雜性以及其對(duì)實(shí)時(shí)性的要求,它一直是近年來(lái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究與發(fā)展,至今已有很多針對(duì)人臉檢測(cè)的算法和方法,其中Adaboost方法是目前較好的方法,本文前半部先對(duì)這種方法進(jìn)行了討論,然后對(duì)算法的優(yōu)化和實(shí)際過(guò)程中碰到的問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析,尤其是對(duì)多姿態(tài)搜索的姿態(tài)預(yù)判和聚類(lèi)以及SVM(支持向量機(jī))的后段驗(yàn)證提出了新的方法。主要的改進(jìn)包括以下三點(diǎn):1)對(duì)框圖中的像素均方差做一個(gè)計(jì)
3、算,通過(guò)對(duì)均方差的統(tǒng)計(jì)排除掉單調(diào)的背景區(qū)域或者過(guò)度復(fù)雜區(qū)域,在大量單調(diào)背景的圖片中能夠加快檢測(cè)速度。2)提出了多姿態(tài)預(yù)判和聚類(lèi)的新方法。3)引入了以小波提取為特征的SVM后段驗(yàn)證,降低了誤檢出率。人臉特征點(diǎn)定位在人臉檢測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,目的是對(duì)人臉的各個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行精確定位。目前比較成功的方法有ASM和AAM等,AAM又稱(chēng)動(dòng)態(tài)表觀模型,最早于1998年由F.T.Cootes提出,并于2001年由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的S.Baker等人對(duì)算法部分進(jìn)行了改進(jìn),通過(guò)逆向擬合的方法提前計(jì)算Hessian矩陣,減少了定
4、位時(shí)循環(huán)迭代的計(jì)算量。具有三維擴(kuò)展性好、特征點(diǎn)定位準(zhǔn)確以及最高可達(dá)230幀/秒的處理速度等優(yōu)點(diǎn),AAM被認(rèn)為是人臉特征點(diǎn)定位方法中一種有效的方法。但是改進(jìn)后的算法存在形狀模板的非法形變而導(dǎo)致擬合失敗的風(fēng)險(xiǎn),正確率不高。本文后半部對(duì)AAM算法進(jìn)行討論和研究,并提出了在擬合過(guò)程中加入概率阻尼的方法,有效的避免形狀模板的非法形變,大大提高了擬合的準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞:人臉檢測(cè)、Adaboost、SVM、特征點(diǎn)定位、AAM、概率阻尼5AbstractInrecentyears,facerecognition,wh
5、ichisdefinedasacomputertechnologyusedintheidentityIdentificationbyanalysingthevisualinformationoffacialfeatures,hasbecomeahotresearchtopicinartificialintelligence.ThistechnologycanbewidelyusedwithPublicSecurityCriminalInvestigationdetection,accesscontr
6、olsystems,videosurveillancesystemsandnetworkapplications.Generallyspeaking,thefacerecognitionsystemconsistsofimageintakefacelocating,imagepre-processingaswellasfacerecognition.Facelocatingsystemconsistsofthefacedetectionsystemandfeaturepointlocatingsys
7、tem.Thisarticlewillmakeanin-depthstudyinthosetwopart.Afterdecadesofresearchanddevelopment,therearealotoffacedetectionalgorithmsandmethodsforfacedetectioninwhichAdaboostmethodisoneofthebest.Discussionandin-depthanalysiswillbefocusonthismethodforthefirst
8、halfofthisarticlewherethealgorithmoptimization,thepracticalproblemsencounteredwillbeinvolved.Multi-gestureresearchandclusteringmethod,aswellastheSVMlatterverifiermoduleisintroducedinthisarticle.Themajorimprovementsincludethefollowingthr