專利名稱：一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理與機器視覺領(lǐng)域，涉及一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法， 特別涉及一種利用膚色檢驗、聚類分析、結(jié)構(gòu)特征判別實現(xiàn)人臉檢測與定位的方法。
背景技術(shù)：
圖像中人臉的自動檢測與定位一直是機器視覺和圖像處理領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。 在智能監(jiān)控、自動成像以及自動跟蹤等方面有著重要的應(yīng)用價值。在人臉檢測中，人臉的特征選取是關(guān)鍵。目前主要的人臉檢測方法有基于特征的方法和基于統(tǒng)計的方法兩大類?；谔卣鞯姆椒ㄊ窃跈z測區(qū)中需找人臉特征，從而確定人臉的位置，這種方法可處理較大尺度和視角變化的人臉檢測問題。但由于光照和噪聲的影響，很難存在相對穩(wěn)定的特征，從而影響了該類方法的應(yīng)用效果。基于統(tǒng)計的方法通常具有較大的計算量，而且在樣本采集以及訓練過程中都存在著一定的困難，因此限制了這類方法的使用范圍。因此，設(shè)計一種基于相對穩(wěn)定特征的人臉檢測方法具有重要的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，設(shè)計一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，實現(xiàn)對給定圖像中人臉的自動檢測與定位。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，包括以下步驟(1)利用膚色檢測方法對給定圖像進行二值化處理。(2)對二值化圖像進行孤立噪聲的濾波處理。(3)對濾波后的二值化圖像利用勢函數(shù)法進行膚色區(qū)域聚類分析，實現(xiàn)區(qū)域分割。(4)根據(jù)分割區(qū)域的范圍大小、長寬比例、包含非膚色像素比例進行人臉判別。(5)顯示檢測出的人臉位置。本發(fā)明的目的在于提出一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，結(jié)合勢函數(shù)聚類分析方法對膚色像素進行聚類分析，確定人臉候選區(qū)域，根據(jù)候選區(qū)域大小、長寬比例、以及所包含的非膚色像素數(shù)量比例實現(xiàn)人臉區(qū)域的判定與定位。


圖1為原始圖像。圖2為經(jīng)過膚色檢測得到的二值化圖像。圖3為濾波后的二值化圖像。圖4為人臉檢測結(jié)果。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明首先在給定圖像中進行膚色檢測。為了增強膚色分割對光照條件變化的魯棒性，采用亮度信息和色彩信息相分離的YCrCb色彩空間，利用色度和飽和度信息進行判別。RGB空間到Y(jié)CrCb色彩空間的轉(zhuǎn)換矩陣為
權(quán)利要求
1.一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，其特征在于通過二值化處理、濾波處理、區(qū)域聚類、區(qū)域判別四個步驟實現(xiàn)對給定圖像中人臉的自動檢測與定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，其特征在于，采用膚色檢測的方法實現(xiàn)給定圖像的二值化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，其特征在于，對經(jīng)過二值化處理后的圖像，通過判別每個像素點相鄰點的像素值判別其是否為孤立噪聲點，并濾除圖像中的孤立噪聲點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，其特征在于，利用勢函數(shù)聚類分析方法對濾波后的圖像中的膚色像素點進行聚類分析，獲得人臉候選區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，其特征在于，將同時符合區(qū)域判別、人臉長寬比例判別、區(qū)域內(nèi)特征判別三個條件的人臉候選區(qū)域判定為人臉區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，其特征在于，區(qū)域判別將人臉候選區(qū)域面積小于閾值的人臉候選區(qū)域判別為非人臉區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，其特征在于，人臉長寬比例判別將人臉候選區(qū)域長寬比例不在人臉長寬比例區(qū)間的人臉候選區(qū)域判別為非人臉區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法，其特征在于，區(qū)域內(nèi)特征判別將人臉候選區(qū)域內(nèi)非膚色像素與膚色像素比例不在設(shè)定區(qū)間的人臉候選區(qū)域判別為非人臉區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明屬于圖像處理與機器視覺領(lǐng)域，具體為一種基于結(jié)構(gòu)特征的人臉檢測方法。利用膚色檢測的方法將給定圖像中的像素點判別為膚色像素和非膚色像素，從而得到二值圖像。對所得到的二值圖像進行孤立噪聲濾波處理。采用勢函數(shù)聚類分析方法對濾波后的圖像進行膚色像素區(qū)域聚類分析，獲得人臉候選區(qū)域。根據(jù)人臉候選區(qū)域的大小、長寬比例以及所包含的非膚色數(shù)量判別其是否為人臉區(qū)域。將檢測出的人臉區(qū)域在原圖像中顯示出來從而完成人臉的自動檢測和定位功能。本發(fā)明可應(yīng)用于智能監(jiān)控、自動成像以及自動跟蹤系統(tǒng)中。
文檔編號G06K9/54GK102184385SQ201110097460
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者修春波 申請人:天津工業(yè)大學