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1、浙江大学计算机科学与技术学院硕士学位论文嵌入式环境下实时人脸检测和跟踪技术的研究及应用姓名：嵇存美申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：卜佳俊;王灿20100301，：，：，：，浙江大学硕士学位论文图口录图目录图典型计算机视觉应用场合。图本文章节结构图图连续两帧原始图像图二值化及形态学处理后的图像图图像在水平方向投影图图像在垂直方向投影图运动前景中肤色检测效果图图和使用的矩形特征。图定义的倾斜矩形特征图积分图计算矩形示意图。图区分度最好的前两个矩形特征图级联强分类器的人脸检测过程图修改前后人脸检测执行时间对比图无肤色检测情况下人脸检测图有肤色检测情况下人脸检测图嵌入式环境下人脸检测效
2、果图图特征点漂移和丢失的情况图人脸跟踪算法框架图图运动检测和肤色检测时间花销。图本文方法和方法执行时间对比图矩形区域计算特征点示意图。图两种跟踪算法执行时间对比（一个人脸情况）图两种跟踪算法执行时间对比（两个人脸情况）图确定人脸区域和特征点图无约束的单人脸跟踪图有约束的单人脸跟踪图无约束的多人脸跟踪图有约束的多人脸跟踪图本文机器人外形图图人脸检测和跟踪系统示意图一图人脸跟踪系统流程图图单人脸情况下人脸跟踪效果图两个人脸情况下人脸跟踪效果图展会机器人示意图浙江人学硕士学位论文表口录表目录表人脸检测问题分类表常用人脸数据库表常用人脸检测测试图像库表修改前后分类器检测率表不同参数条件下检测性能对比表
3、不同参数条件下跟踪的时间性能对比浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得迸姿盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝鎏态堂有权保留并向国家有关部、或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播
4、，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日第章绪论课题研究背景近年来计算机软硬件技术发展迅速，嵌入式系统的运算能力和存储能力得到很大提高，越来越多的嵌入武设备都配置摄像头，可以拍摄实时视频。随着计算视觉和因特网的发展，用机器来模拟实现人类视觉的能力，能够观察理解所拍摄的外界环境，这越来越成为当前研究的热点问题其中一些研究成果己应用于工业领域，给人们带来很大的便利，圉是几种典型应用场合田典型计算机视觉应用场合视觉是人类获取外界信息的主要途径，占人类获取信息总数的一半以上。人胜作为垒身最
5、重要的一部分，所反映的信息在情感表达人与人的交流和交往中有着重要的作用和意义，通过人脸不但可以大致推断出一个人的种族年龄、性别等信息，而且还能判断出对方的性格和当前的情绪，因此与人脸相关的视觉处理分析技术已成为计算机视觉领域持续的研究热点。对人脸进行分析和处理包括人胎辁测和跟踪、人胜识别、表情识别等，其中人脸检测和跟踪是关键宴时人胜桂刺和跟踪技术在智能监控、祝额会议、人机交互等领域有很高的研究价值和广泛的应用前景另一方面，随着科技的发展，机器人技术发展非常迅速。本世纪以来，不但在传统的工业领域发挥着巨大的作用，而且逐渐被广泛应用于军事、医疗、服务、娱乐等领域。机器人技术的发展水平体现一个国家综
6、合实力，世界上许多发达国家如美德、浩、日等都非常重视机器人技术的研究，并将机器人技术作为国浙江大学硕士学位论文第章绪论家未来发展的关键技术，给予大力支持我国机器人技术的研究也受到了国家的高度重视，早在“七五”计划中就已经把机器人技术列入国家重点科研规划内容在国家中长期科学和技术发展规划纲要（）中提到的前沿技术中，智能服务机器人技术被列为我国大力发展的三大先进制造技术之一；另外，个性化的智能机器人和人机交互系统也是信息化技术的研究重点。智能机器人技术代表着机器人未来的发展，人与机器人的智能交互是智能机器人的关键技术。人与机器人的智能交互是指：机器人能够主动感知周围人体的相关信息，并做出反应。通过
7、摄像头获取到视频图像，并把获取的图像信息转化为语义信息，实现自主决策。在人与机器人智能交互的过程中，人脸部信息具有很高的利用价值。利用视觉技术获取人脸部的生物特征具有全自动、非接触性等优点，在人与机器人智能交互领域有着重要的应用和研究价值。研究目的和意义由于人脸检测和跟踪在计算机视觉分析和处理中的重要地位，国内外很多的研究者在该领域开展了广泛的研究，取得了很多的研究成果。但是在实际应用中，人脸表情变化、光照变化、遮挡等复杂情况造成人脸检测和跟踪较为困难，相关问题的研究也使实时人脸检测和跟踪成为当前计算机视觉领域的难点和热点之一随着嵌入式技术的快速发展，嵌入式环境下计算机资源迅速提升，已经具备了处理实时视频信息的能力。嵌入式系统高性能，低功耗、价格便宜等优点，机器人平台大多运行在嵌入式环境下。因此，研究如何在嵌入式环境下实现实时人脸检测和跟踪是实现人与机器人智能交互的关键技术之一在世纪机器人智能化发展的环境下，本文通过研究现有人脸检测和跟踪的算法，结合人与机器人智能交互的需求，提出了嵌入式环境下实时人脸检测和跟踪方法，并通过详细的实验验证方法的有效性本文主要工作本文针对嵌入式环境下实时人脸检测和跟踪问题，通过对现有人脸检测和跟浙江大学硕十学位论文第章绪论踪算法的分
