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《基于膚色建模與眼睛亮度檢測(cè)人臉定位技術(shù)探究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、基于膚色建模與眼睛亮度檢測(cè)人臉定位技術(shù)探究摘要：提出了基于膚色建模和眼睛亮度檢測(cè)的方法對(duì)彩色圖像中的人臉進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)前，先對(duì)圖像進(jìn)行光線補(bǔ)償，再通過(guò)膚色模型獲得可能的臉部區(qū)域，最后根據(jù)眼睛在人臉固有位置亮度檢測(cè)人眼，最終確定人臉區(qū)域。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試說(shuō)明，該方法對(duì)人臉的檢測(cè)達(dá)到了較好的效果。關(guān)鍵詞：人臉檢測(cè)；光線補(bǔ)償；膚色建模中圖分類(lèi)號(hào)：TP317.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16727800(2012)011012702作者簡(jiǎn)介：魏佳(1978-)，男，碩士，陜西理工學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院講師，研究方向?yàn)閿?shù)字圖像處理。0引言人臉作為圖像與視頻中重要的視覺(jué)對(duì)象之一，是智能人機(jī)接口等許多應(yīng)用的
2、處理目標(biāo)對(duì)象。近年來(lái)，人臉檢測(cè)技術(shù)在模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人機(jī)交互等諸多領(lǐng)域引起了普遍重視。人臉檢測(cè)技術(shù)在計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域的研究中有著重要的意義：一方面，將人臉作為基本視覺(jué)對(duì)象來(lái)考慮，是自動(dòng)檢測(cè)與人臉識(shí)別、人臉跟蹤、表情識(shí)別、人臉合成與人臉編碼、唇讀等技術(shù)的必要前提；另一方面，人臉檢測(cè)技術(shù)有著從智能安全監(jiān)控、電子商務(wù)、視頻會(huì)議和遠(yuǎn)程教育、基于內(nèi)容的檢索等諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。人臉檢測(cè)是指在使用計(jì)算機(jī)在輸入圖像中判斷人臉是否存在，若存在，確定人臉的大小、位置。人臉檢測(cè)系統(tǒng)的輸入可能包含人臉圖像，輸出是關(guān)于圖像中是否存在人臉及人臉數(shù)目、位置、尺度、姿態(tài)等信息的參數(shù)化描述。具體地說(shuō)，就是根據(jù)一定的算
3、法確定輸入圖像是否存在人臉，如果存在的話，標(biāo)出人臉的位置作為人臉檢測(cè)系統(tǒng)的輸出。1膚色建模膚色是人臉最重要的信息，而且膚色不受面部細(xì)節(jié)特征、旋轉(zhuǎn)、表情變化以及飾物遮擋等情況的影響。不同種族、性別人的膚色差異主要體現(xiàn)在亮度上。要提高膚色的聚類(lèi)性就要消除亮度的影響。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在YCrCb色彩空間下，利用膚色模型求相似度矩陣返回每個(gè)像素是否為膚色的概率Fmodo獲取矩陣的最大值對(duì)相似度矩陣進(jìn)行歸一化。計(jì)算整張圖片的亮度平均值。歸一化之后的每個(gè)矩陣點(diǎn)乘以255,如果該值仍然小于整張圖片的Y分量平均值，則認(rèn)為該點(diǎn)不是人臉的皮膚。最后把認(rèn)為是人臉皮膚的像素點(diǎn)置為白色，其余的點(diǎn)置為黑色，得到黑白二值圖
4、像。其中，RGB色彩空間轉(zhuǎn)換YCrCb色彩空間如式(1)所示，YCrCb空間下膚色相似度Fmod計(jì)算如式(2)所示。2眼睛定位由膚色模型確定的區(qū)域并不一定就是人臉區(qū)域，有可能是手臂、脖子或其它與膚色相近的色塊區(qū)域，為了進(jìn)一步驗(yàn)證是否是人臉區(qū)域，需進(jìn)一步檢測(cè)這些區(qū)域中是否有眼睛。在之前確定的人臉區(qū)域內(nèi)，根據(jù)圖1所示人臉結(jié)構(gòu)，以距左邊界0.08?0.36寬度、距下邊界0.58?0.78長(zhǎng)度的矩形內(nèi)檢測(cè)左眼，以距左邊界0.64?0.92寬度、距下邊界0.58?0.78長(zhǎng)度的矩形內(nèi)檢測(cè)右眼。具體檢測(cè)方法為：分別統(tǒng)計(jì)兩個(gè)小矩形內(nèi)亮度小于某個(gè)亮度的像素點(diǎn)比例，當(dāng)大于某個(gè)閾值時(shí)，認(rèn)為在該區(qū)域內(nèi)存在眼睛，這
5、個(gè)區(qū)域?yàn)樽罱K確定的人臉區(qū)域，否則刪除這個(gè)區(qū)域。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)打開(kāi)位圖文件的結(jié)果(圖2)。圖1人臉結(jié)構(gòu)圖2打開(kāi)位圖文件(2)皮膚顏色建模結(jié)果(圖3)。圖3膚色建模(3)得到人臉區(qū)域結(jié)果(圖4)。圖4得到人臉區(qū)域(4)眼睛亮度匹配排除非任梁區(qū)域結(jié)果(圖5)。圖5眼睛亮度匹配(1)勾勒人臉，得到最終確定的人臉區(qū)域(圖6)。圖6得到最終確定的人臉區(qū)域4結(jié)語(yǔ)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，膚色模型能夠很好地區(qū)分出皮膚區(qū)域，依據(jù)人臉結(jié)構(gòu)再在膚色區(qū)域內(nèi)檢測(cè)是否存在人眼，就能篩選出人臉區(qū)域。本項(xiàng)目的方案是完全可行和有效的。目前系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題為：①只能判斷正面人像區(qū)域，對(duì)于側(cè)面人像不能準(zhǔn)確判斷；②對(duì)于配戴眼鏡、頭發(fā)遮擋額
6、頭等特殊情況準(zhǔn)確率較差。這些問(wèn)題是下一步研究的任務(wù)。參考文獻(xiàn)：[11陶亮?復(fù)雜背景下人眼自動(dòng)定位[J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2003(11).[2]徐慧.VisualC卄數(shù)字圖像實(shí)用工程案例精選[M].北京：人民郵電出版社，2004.[3]周長(zhǎng)發(fā)?精通VisualC++圖像處理編程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.[4]張宏林.VisualC++數(shù)字圖像模式識(shí)別技術(shù)及工程實(shí)踐[M].北京：人民郵電出版社，2003.[5]何斌.VisualC++數(shù)字圖像處理[M].北京:人民郵電出版社，2001.(責(zé)任編輯：余曉)
