一种基于肤色特征的人脸特征点定位方法

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基于肤色模型和中线定位的人脸检测算法

基于肤色模型和中线定位的人脸检测算法

Face Detection Algorithm Based on Skin Color Model and Midline Localization
LIU Zai-ying, ZHU Lin-ling, YANG Ping
(College of Information Science and Technology, Sanda University, Shanghai 201209, China) 【Abstract】The appearances of human face, expression, color and so on are different, which bring difficulties to face detection, such as high false face detection and false dismissal. This paper proposes a multi-face detection algorithm based on skin color model and midline localization. Utilizing the facial skin color information firstly, most of the background regions can be excluded quickly. The approximate face candidate regions can be segmented according to facial external structure features. By projecting the edge detection image to X-axes, the midline position of face can be located, and multi-face detection and localization are realized. A black hair single face detection rate of 93.3% can be obtained for a test photo sequence. Experimental results show that the algorithm proposed in the paper can improve the multi-face detection accuracy and is highly robust to facial expression. 【Key words】face detection; skin color model; midline localization; dominant characteristic; edge detection; projection DOI: 10.3969/j.issn.1000-3428.2013.01.043

一种新的基于肤色模型的人脸检测算法

一种新的基于肤色模型的人脸检测算法
优越性。
关 键 词 人 脸 检 测 肤 色模 型 非 线 性 分 段 色彩 变 换 几 何 特 征 文章 编 号 10 — 3 1 (0 6 1— 0 0 0 文献 标 识 码 A 0 2 8 3 一 20 ) 1 0 7 — 3 中 图分 类 号 T 3 1 P 9
A v lFa e De e to e h d Ba e n S i o e No e c t ci n M t o s d o k n M d l
常 见 的人 脸 检 测 算 法 一 般 都 具 有 计 算 量 大 、 度 慢 、 报 率 高 的 弱 点 。 章 基 于 肤 色模 型 , 究 了基 于 非 线 性 变换 技 术 的 速 误 文 研
方法 . 并且融合 几何 特征进行人脸厦其特征点的检 测。实验证 明 , 该算法十分有效 , 速度快 、 误报 率低 , 相对其它算法具有
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种新的基于肤色模型的人脸检测算法院 , 湖 长沙 40 8 ) 102
E m i gri i@16cn — a :il j l lu e 2 . o


人脸检测是计算机视 觉、 模式识别 、 人机 交互研 究中一个很受 关注的研 究热点。人脸模式错综复杂、 易受干扰 ,
Li i Zh n n ig u Je a g Ha ln
( o1 e o o p tra d C mmu i t n H nn U i r t, h n s a4 0 8 ) C 1 g fC m ue n o e nc i , u a nv s y C a gh 10 2 ao ei
难 题 。
的优 越 性 。
2 一 种 新的 基 于肤色 模型 的人 脸检 测算 法
21 肤 色模 型 的获得 与颜 色 空 间的选择 .

基于肤色建模与人眼定位的人脸检测方法

基于肤色建模与人眼定位的人脸检测方法
中 , 由于 人脸 图 像 背 景 一 般 比较 复 杂 ,人 脸 结构 、位 置 、 表
脸检测是很不可靠 的,因而几乎所有基 于肤色特 征的方法都
需 要 利 用 人 脸 的 其 他 特 征 进 行 验 证 。 因此 本 文提 出 一 种 基 于
情 的变化 以及 光照等因素影响 ,使得人脸检测成 为了计算机 视觉和模 式识别中较为困难的工作 。 人脸检测 需要考虑多方面 的因素 ,既要保证较 高的正确 率 ,又要保证 较低 的误解率 。如何能快速 、准确地检 测到人 脸是计算视觉 和模 式识别领域 的重点研究课题 。现有 的人检 测方法可 分为两类 ,一类是基于知识 的方法 ,另一类 是基于 学 习的方法 。基于知识的方法是基于特定 的规则进行 人脸 检 测 ,而规 则来源 于关于人脸模式的先验知识 总结出 “ 人脸 特 征区域 ”与 “ 人脸特征脸 ”的方法,这类方法有几何特征法 、 模板 匹配法 、肤色 模型法 ;基于学 习的方法 收集 大量 人脸 和 非人脸样本 ,然后 得到机器学习算法 ,通过 学习得 到一个 分
近年 来,人脸识别、表情识别和性别识 别等 已成为计算 机视觉和模 式识别领域的热 门话题 。而人检测 是上述 几种研
究 课 题 的 一 项 关 键 技 术 , 因此 受 到 了广 大 研 究者 们 的 高 度 关
肤 色 是 人 脸 的重 要 信 息 ,具 有 相 对 的稳 定性 并 且 和 大 多
( 林 电子科技 大学 电子工程与 自 桂 动化 学院 ,广西 桂 林 5 10 ) 404
【 摘 要 】根据肤 色在 Ycc rb色彩 空间 中具有很好的聚类性 ,通过形 态学算法对肤 色建模 之后 的 图像进行预 处理 ,消除噪
声 ,再对肤 色进行分割 ,从 而可以对人脸 图像 有一个 大致 的定位 ,并通过 平均眼睛模板 匹配法定位 出人的眼睛 ,在此基础 可以 比较精 确的定位 出人脸位置 。实验 结果表 明 ,该方法 用于人脸检测取得较 为 良好 的效果 ,具有较好的鲁棒性 。

基于肤色分割及特征定位的人脸检测算法研究

基于肤色分割及特征定位的人脸检测算法研究

基于肤色分割及特征定位的人脸检测算法研究作者:张书真宋海龙向晓燕来源:《现代电子技术》2008年第14期摘要:针对复杂彩色图像提出一种快速有效的人脸检测算法。

首先通过一种新的色彩均衡技术消除由光照引起的色彩偏移,然后采用I空间与归一化RGB空间相结合的混合肤色模型,提取出原图像中的类肤色区域,最后根据人脸的几何特征定位眼睛、嘴巴和人脸区域。

实验结果表明,该算法能较为准确地定位彩色图像中的正面或小角度偏转的人脸,具有较快的检测速度。

关键词:人脸检测;色彩均衡;肤色模型;特征定位,,(1College of Physics cience & Information Engineering,Jishou[JZ]2College of Information Management & Engineering,JishouUniversity,Zhangjiajie,427000,China )[J12/3]Abstract:A face detection algorithm for the color image with complex background is presented,which is effective and feasibleFirstly,a new technique of color balance is used to remove the color bias produced by light conditionecondly,a mixed model in both I and normalized RGB colorskin color segmentation,the geometrical shape information of face is used to locate eyes mouth the face regionExperimental results show that the proposed approach can detect positive or rotated facece detection isKeywords:1 引言人脸检测是模式识别与计算机视觉领域的一项热点课题,它广泛用于人脸识别、智能人机接口、视频会议等。

一种基于肤色模型和眼睛定位的人脸检测方法

一种基于肤色模型和眼睛定位的人脸检测方法

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C m ue nier g a dA piao s o p trE gnei n p l t n 计算机工程 与应用 n ci
2 0 ,4 2 ) 0 84 (6
2 1

种基于 肤色模型 和 眼睛 定位 的人脸检测方法

俞王新, 志中, 王 庄
自动人脸 识别是模式识 别和人工智能领 域的一个 前沿课 题, 它在智能人机 界面 , 生物信息安全技 术等领域有 着极为广 泛的应用价值 。作为人脸识 别系统 的前提 , 快速有效的人脸检
测至关重要。人脸检 测算法 自 2 0世纪 9 O年代初以来得到了
肤的色调基本一致。 这也为利用颜 色信息进行 皮肤检测的可能 性提供了有利 的证据 。文献 『 提 出了一种基于 Y Q颜 色空间 5 ] I
E-m al p ly fs 2 0 @ 1 3 C n i:ol i h 0 6 6 .O l
_
YU W a g- i W ANG Zh - ho g, n xn, i z n ZHUANG J nS i c l r o e a d y lc t n a e eho fr a e ee t n u .kn oo m d l n e e o ai b sd m t d o lc d tc o . o i
的椭 圆区域肤色模型 ,实验 证明该模型对 于皮肤检测效 果 良 好 。本文采用该模 型作 为肤色模型 。
通常 R B空 间到 Y Q空间的变换可 以用矩阵表示为 G I
f ,] 『 22 l 0. 9
l f ff
广泛 的研究 , 提出了很多解决方案 。大体可分 为 4类 : 并 基于 知识 的方法 (nw eg— ae ehd )基于特征 的方法 (e— k o l e bsd m to s 、 d 1 a

一种基于肤色和脸部特征的人脸跟踪算法

一种基于肤色和脸部特征的人脸跟踪算法

21l 线 补 偿 ._ 光 光 线 补 偿 想 法 的 提 出 主要 是 考 虑 到 肤 色 等 色彩 信 息经 常受 纹 的 经 典 算 子 是 Lpae 平 边 缘 检 测 算 子 。记 当前 的 M si al 水 c oae 到 光 源颜 色 、 像 采集 设 备 的色 彩 偏 差 等 因素 的影 响 . 在 整 体 单 元 的 灰 度 值 为 : oa _m g[j, 各 点 的 L pae变 换 式 如 图 而 m si i aei 则 c , 】 alc 上 偏 离本 质 色 彩 而 向 某 一 方 向移 动 。 下: 为 了 抵 消 这 种整 个 图像 中存 在 着 的 色 彩偏 差 .我 们 将 整 个 Li]moaei g [ 1]2 m si iaei]m sl i g [j ,= si maei ,- oa —m g [ + oa —mae — -j c , j e 图像 中所 有 像 素 的 亮 度 从 高 到低 进 行 排 列 .取前 5 %的 像 素 . 如 【 l 】 i , +j 果 这 些 像 素 的 数 目足够 多( 如 。 于 1o, 们 就 将 它 们 的 R、 例 大 0)我 给定 阈 值 T m si g-m g【 ] 是 在 阈值 为 下 的 横 行 , oa c eia e ,就 i j
时 地 对 视 频 序 列 中 的A g 进 行 跟 踪 。 .t
【 关键 词 】 人脸 跟 踪 , 色 , 部 特 征 。 : 肤 脸
l 引 言 _
之 问1 , 时 它们 基 本 成 水 平 分 布 且 具 有 较 明 显 的 对 称 性 。 虽 然 各
但 且 人 脸 是 人 类 特 有 的 , 视 觉 世 界 中 最 常 见 的对 象 , 泛 存 在 器 官 的 长度 不 等 . 它 们 在垂 直 方 向 上 的 宽 度 大 致 近 似 , 该 特 是 广 征 在 Moa sj 上 体 现 的更 加 明 显1 c图 - 2 1 。 于 可 视 电话 、 频 消 息 、 持 无 线 终 端 、 视 新 闻 与 电视 会 议 等 视 手 电 视 频 业 务 中 。 与 人 脸相 关 的 自动 识 别 一 直 是 计 算 机 视 觉 和 人 工 2 . 筛 选 肤 色 检 测 的候 选 人 脸 区域 .1 2 般 来 说 人 脸 的 长宽 比范 围 为『.,. , 虑 到 经 肤 色 粗 检 0 1 】考 9 2 智 能 领 域 中 一项 极 富 挑 战 性 的 工作 . 在 视 频 检测 、 卫 安 全 、 并 门

基于肤色模型和面部特征的人脸检测算法

基于肤色模型和面部特征的人脸检测算法

基于肤色模型和面部特征的人脸检测算法摘要:提出一种基于肤色模型和面部特征的人脸检测算法,在YCbCr 颜色空间建立肤色模型,根据此模型进行肤色分割,为使分割更平滑,进行了形态学处理,再结合面部特征有效除去非人脸肤色区域。

验证了该算法的可行性和高效性。

关键词:人脸检测;肤色模型;形态学处理;面部特征人脸识别是最近几年国际上图像处理和模式识别研究的热点之一。

一个完整的人脸识别系统包括以下4个模块:①人脸检测与分割;②人脸表征和特征提取;③人脸识别;④性能评估模块。

人脸检测模块是人脸识别的前提和基础,只有人脸检测时准确进行人脸定位,后期才能更准确地对检测出来的人脸进行识别。

本文提出了一种基于肤色模型和面部特征的人脸检测,目的是提取每一个属于人脸区域的肤色像素点,主要流程如图1所示。

在由日常生活照片建立的人脸检测图像集上做了许多实验,验证了该算法的可行性和高效性。

图1 人脸检测流程1 肤色模型的建立肤色模型需要选择一个合适的颜色空间并在该空间中确定一个肤色簇。

近几年的研究发现,TSL空间提供了两种高斯密度模型(单峰高斯模型和混合高斯模型),效果最佳。

YCbCr颜色空间与人的颜色感觉是一致的,并且与TSL颜色空间具有相同特性:能将亮度信息与色度信息区分开来,并具有相当紧密的肤色簇。

所以,本文采用在YCbCr颜色空间上建立肤色模型的方法。

IEEE的AnilK. Jain等人从HHI图像库中的137幅图像中手工选取了853 571个肤色像素点,并将它们绘制在YCbCr空间及其各个二维投影子空间中,得到的结果如图2所示。

图2 YCbCr及各二维投影子空间中的肤色点从图2中看出,128≤Y≤185区域中的肤色点是一个柱体,其横截面就是图2(b)中红色的椭圆部分,椭圆中心为(107,153),长轴为25.39,短轴为14.03,与水平方向的夹角弧度2.53;40≤Y≤128以及185≤Y≤240区域用4条二次曲线式来拟合,方程为:首先考虑128<Y<185的情况,它近似为椭圆柱体,只要考虑它在CbCr子空间中的投影,也就是图2(b)中的深色部分。

基于肤色模型与眼睛定位的人脸检测方法

基于肤色模型与眼睛定位的人脸检测方法

节特 征 , 于旋 转 、 情 等 变 化 都 适 用 的特 性 。皮 对 表 肤 颜 色为 人脸 检 测 提 供 了重 要 依 据 。对 于彩 色 图
人脸 ” 区域 的 特 征 , 后 根 据 被 检 测 区 域 是 否满 足 然
这些 “ 人脸 特征 ” 来 判定 该 区域 是 否包 含人 脸 。根 , 据所选择 的“ 人脸 特征 ” 这 类 方法 有 基 于肤 色模 型 ,
第 1 0卷
第3期 1
21 00年 1 月 1







Vo.1 No 3l No . 01 1 0 . v2 0
17 - 1 1 (0 0 3 -820 6 1 85 2 1 ) 172 -4 ・
Sce c c oo y a d En i e i g i n e Te hn l g n gne rn
像, 在确定肤色模型之后 , 首先可以进行肤色检测。
在 检测 出肤色像 素 后 , 需要 根 据 它 们在 色 度 上 的相
似性 和模 型上 的相 关性 分 割 出 可能 的人脸 区域 , 同 时利 用 区域 的 几 何 特 征 或灰 度 特 征进 行 是 否 是 人 脸 的验证 , 以排 除其 它 色 彩类 似 肤 色 的物 体 。 区域 分割 与验 证 在 很 多 方 法 中是 密 切 结 合 、 一 考 虑 统
3 1期
全星慧 , : 等 基于肤色模型与眼睛定位的人脸检测方法
72 83
基 于长宽 比例和基 于有 效 面积 的方 法进 行 。 匾 匝 画茧 叵 圄+ 匝 匮堑
蚀、 膨胀、 、 开 闭等。运用这些算子及其组合来进行
图像形 状 和结 构 的分析 及处理 。
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r e g i o n wa s po s i t i o ne d p r e c i s e l y us i n g s k i n c o l o r f e a t ur e i n t he m u l t i — s k i n c ol o r s pa c e a f t e r
关 键词 : 人 脸 特 征 点 ;多 色彩 空 间 ;人 脸 检 测 ; 特 征 区 域 ;自动 定位 中图法分 类 号 : T P 3 9 1 文献标 识码 : A
A f a c i a l f e a t u r e p o i n t p o s i t i o ni ng me t h o d b a s e d o n s k i n c o l o r f e a t u r e
p r e t r e a t i ng t he f a c e i ma ge . Ne x t,t he f e a t ur e r e gi o ns we r e po s i t i o ne d u s i ng c o l o r m od e l f un c —
t i o n Sc i e n c e a n d En gi ne e r i ng, H e na n Uni ve r s i t y of Te c hn o l o gy,Zh e ng z h ou 45 00 01,Chi na )
Ab s t r a c t : Co ns i de r i ng t he h i g h c o m pu t a t i on a l c om pl e x i t y, p o or r o bu s t ne s s a n d l o w a c c ur a c y
ZHENG Qi n g — b i ,W ANG Ho n g — y o n g 。
( 1 . De p a r t me n t o f C o mp u t e r 。S h a n g q i u P o l y t e c h n i c I n s t i t u t e,Sha n gq i u 4 76 0 00,Chi na;2 .Col l e g e o f I n f or ma
t i o n a c c o r d i ng t o t he c h a r a c t e r i s t i c s o f e a c h pa r t i n t he f a c e r e g i on . Fi n a l l y,t h e f a c i a l f e a t ur e
间 中利 用肤 色特征 实现人脸 区域 的精 确定位 ; 然后 , 在人脸 区域 内根据 各特 征部 位 的特 性构 造
色度 模 型 函数 来 标 定 其 特 征 区域 ; 最后 , 在 特 征 区 域 内 完 成 人 脸 特 征 点 的 自动 定 位 . 实验 结 果
表明, 该 算 法 简单 、 鲁棒性 较 高 , 且能 够快速 高效 地 实现 人脸特 征 点定位.
第 3 2 卷
第 1 期
陕 西科 技 大 学 学报
J o u r n a l o f S h a a n x i Un i v e r s i t y o f S c i e n c e& Te c hn o l o g y
Vo 1 . 32 NO .1
Fe b. 2 O1 4
4 7 6 0 0 0 ;2 . 河南 工 业 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院 ,河 南 郑 州

要: 针 对 传统人 脸特征 点 定位 方 法 中存在 的算 法复 杂 、 鲁棒 性 差 以及精 确 度低 等 问题 , 本
文 提 出 一 种 基 于 肤 色 特 征 的 人 脸 特 征 点 自动 定 位 方 法 . 首 先 对 预 处 理 后 的 图像 在 多 个 色 彩 空
t u r e f o r a u t o ma t i c p o s i t i o n i n g f a c i a l f e a t u r e p o i n t s i s p r o p o s e d i n t h i s p a p e r . Fi r s t ,t h e f a c e
o f t r a d i t i on a l a l go r i t hm po s i t i o ni n g f a c i a l f e a t u r e p o i nn s ki n c o l o r l e a —
2 0 1 4年 2月
文章 编 号 : 1 0 0 0 — 5 8 1 1 ( 2 0 1 4 ) 0 ] 一 0 1 5 6 — 0 5

种 基 于 肤 色 特 征 的 人 脸 特 征 点 定 位 方 法
郑青 碧 ,王 宏 勇。
( 1 . 商丘职业技术学院 计算机系 , 河南 商丘
45 0 001 )
p o i n t s we r e p o s i t i o n e d a u t o ma t i c a l l y i n t h e f e a t u r e r e g i o n . Th e e x p e r i me n t s s h o w t h a t t h i s
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