《复杂背景下人脸检测研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复杂背景下人脸检测研究（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 I摘 要 人脸识别和分析可以广泛应用在个人身份识别安检人机交互表情分析等工程应用中计算机人脸检测作为人脸识别分析等应用的前提和基础很早就受到人们的关注随着计算机应用的普及性能的提高以及图像处理模式识别领域的研究逐步成熟人脸识别相关的应用越来越广泛因此对人脸检测的研究也正受到越来越多的重视 本文主要研究彩色静止图像中正面人脸的检测 对现有的一些基于肤色的人脸检测算法进行了研究并在此基础上对这些算法存在的问题进行了分析发现现有的算法主要针对简单背景的图像而对于复杂背景则要么检测速度较慢要么容易出现误检和漏检效果不是很理想 本文在各种不同的颜色空间中选择了 Y C b C r 空间作为肤色分割的空
2、间 在此空间中对肤色的色彩空间区域进行了非线性拟合得到空间多面体通过反复实验得到色彩空间和区域空间两个隶属度函数的参数将这两种空间进行整合提出了一种肤色分割的新方法基于肤色和区域双重匹配的方法 该算法不但使用了肤色信息而且还利用了现有算法中容易忽视的区域信息充分利用了两者的相关性 同时利用图像形态学对图像进行去噪处理 得到了较好的处理效果有效地定位了候选人脸的区域 此外本文采用人眼的色度匹配和亮度匹配建立了两张独立的人眼特征图然后将这两张特征图进行结合得到了人眼的位置再利用将 C b 值C r 值进行区域划分得到嘴巴的位置最终以得到的眼睛和嘴巴对候选人脸区域进行筛选得到人脸的最终定位实验结果证
3、明了所提出算法的有效性和鲁棒性 关键词人脸检测 肤色分割 Y C b C r 空间 模糊系统 特征提取 IIA B S T R A C T R e c o g n i t i o n a n d a n a l y s i s o f h u m a n f a c e s c a n b e w i d e l y u s e d i n s u c h f i e l d s a s p e r s o n a l i d e n t i f i c a t i o n r e c o g n i t i o n , s a f e t y i n s p e c t i o n , h
4、u m a n - c o m p u t e r i n t e r a c t i o n , e x p r e s s i o n a n a l y s i s , l i p - r e a d i n g , e t c . A s t h e p r e m i s e a n d b a s i s o f h u m a n f a c e r e c o g n i t i o n a n d a n a l y s i s , h u m a n f a c e d e t e c t i o n a t t r a c t e d p e o p l e s a t
5、t e n t i o n a t a v e r y e a r l y t i m e w i t h t h e h e l p o f c o m p u t e r . A l o n g w i t h t h e g e n e r a l i z a t i o n o f c o m p u t e r a p p l i c a t i o n , t h e i m p r o v e m e n t o f c o m p u t e r p e r f o r m a n c e a n d a c h i e v e m e n t s i n i m a g e
6、p r o c e s s i n g a n d p a t t e r n r e c o g n i t i o n f i e l d s , h u m a n - f a c e c o n c e r n e d a p p l i c a t i o n s i s g e t t i n g n e a r e r a n d n e a r e r t o p r a c t i c a l u s e , t h u s r e s u l t i n g i n m o r e a n d m o r e e m p h a s i s o v e r r e s e
7、a r c h f o r h u m a n f a c e d e t e c t i o n . T h e f r o n t f a c e d e t e c t i o n o f c o l o r s t i l l i m a g e s i s d i s c u s s e d i n t h i s p a p e r . T h e p r o b l e m s i n t h e e x i s t i n g f a c e d e t e c t i o n m e t h o d s b a s e d o n t h e r e s e a r c h
8、f o r t h e s k i n - t o n e - b a s e d d e t e c t i n g a l g o r i s m a r e a n a l y z e d . I t i s d i s c o v e r e d t h a t t h e s u c c e s s f u l a l g o r i s m s f o r h u m a n - f a c e d e t e c t i o n a i m a t t h e i m a g e s i n s i m p l e b a c k g r o u n d , h o w e v
9、e r , a s t o i m a g e s i n c o m p l e x b a c k g r o u n d , e x i s t i n g a l g o r i s m s e i t h e r a r e s l o w a t d e t e c t i n g o r e a s i l y l e a d t o d e t e c t i o n f a i l u r e , a n d t h e e f f e c t i s n o t v e r y w e l l . T h e Y C b C r c o l o r s p a c e i
10、s c h o s e n t o s e g m e n t t h e s k i n t o n e . I n t h e s p a c e , t h e r e g i o n o f t h e s k i n c o l o r i s e s t a b l i s h e d b y n o n l i n e a r m e t h o d . A n d i t c a n g e t t h e p o l y h e d r o n i n t h e c o l o r s p a c e . T h e p a r a m e t e r o f t h e
11、f u z z y f u n c t i o n i s g o t t e n b y r e p e t i t i o u s t e s t s . B y c o m b i n i n g t h e t w o s p a c e s , a n e w m e t h o d o f s e g m e n t i n g s k i n t o n e , t h e m e t h o d b a s e d o n d u a l m a t c h i n g o f s k i n c o l o r a n d r e g i o n , i s p r o p
12、o s e d i n t h i s p a p e r . T h e n e w m e t h o d n o t o n l y b a s e d o n t h e i n f o r m a t i o n o f s k i n t o n e , b u t a l s o t h e i n f o r m a t i o n o f r e g i o n , w h i c h i s e a s i l y i g n o r e d i n t h e e x i s t i n g a l g o r i s m . T h e n e w m e t h o
13、d i n c r e a s e s t h e r e l a t i v i t y o f t h e s k i n - t o n e a n d r e g i o n . T h e n t h e n o i s e o f t h e p i c t u r e i s w i p e d o f f b y u s i n g m o r p h o l o g i c a l a p p r o a c h , w h i c h g e t s a g o o d r e s u l t IIIa n d l o c a t e s t h e c a n d i d
14、 a t e h u m a n f a c e e f f e c t i v e l y . M o r e o v e r , t h e f o l l o w i n g m e t h o d i s u s e d t o l o c a t e t h e p o s i t i o n o f t h e e y e s i n t h i s p a p e r . F i r s t , t w o s e p a r a t e e y e m a p s a r e b u i l t a c c o r d i n g t o t h e v a l u e o f
15、 Y , C b a n d C r , t h e s e t w o m a p s a r e t h e n c o m b i n e d i n t o a s i m p l e e y e m a p t o l o c a t e t h e p o s i t i o n o f t h e e y e s . T h e n , t h e m o u t h i s l o c a t e d a c c o r d i n g t o t h e v a l u e o f C b a n d C r . A t l a s t , c a n d i d a t e h u m a n f a c e s w i l l b e f i l t e r e d a c c o r d i n g t o t h e t o w e y e s a n d m o u t h
