复杂背景下人脸检测技术的研究

觉 领域 内的 实 际 问题 ， 人 员 出 人 安 检 、 能 人 机 接 力 的共 同作 用下 移 动 的变 形 轮 廓 线 ： （ ）＝（ ｓ ， 如 智 ”ｓ （ ） Ｙ 口、 觉监 视 、 机 交互 和 内容检索 等 ｊ 视 人 。 （ ） ， 中 ｓ ０， ］ 示 曲线 参 数 ， ｓ）其 ∈［ １ 表 它通 过最 小化 下 ， 正 因为人 脸 检 测技 术 在 诸 多 领域 应 用 前 景广 泛 ， 面 的能 量 函 数 关 系 式 达 到 锁 定 图 像 特 征 的 目的 Ｊ 它 作 为一 项 独 立 的 技 术 课 题 吸引 了来 自国际 国 内著 Ｅ ＝ ｋ（ （ ） ｓ Ｅ （ ） 』Ｅ ｓ ｄ ）＝ ｉ（ ｓ ）＋Ｅ一 （ ｓ ）＋ （ ） 名 人脸 检 测 研 究 机 构 的众 多 学 者 。 目前 在 国 内外 享 Ｅ （ （ ） 。 ｓ ） ． 誉 盛名 的人 脸 检 测 研 究 机 构 主 要 有 ： 际 方 面 ， 国 主要 １ １ 内部 能量
轮 技术 。鉴 于上 述情 况 ， 到 一 种 应用 于 复 杂 背景 下 的 方 向朝 目标 边界 运动 的 速 度 ， 廓 曲线 的运动 就 像一 找 条 刚性 绳子 的运 动 ， 在运 动 的过 程 中 始终 保持 着 原 有 人脸 检 测技 术 是 亟待 研 究 的课题 。 （ ） 运 针 对此 需 求 现 状 ， 文 提 出 了一种 基 于具 有形 状 的光 滑和 长度 不 变 ， ｓ 值 越 小 ， 动 曲线 就 会 变 得 本 所 ｓ为 约束 的 Ｓ ａ ｅ模 型 的人 脸 检测 方法 。该 方法 是依 据 人 越 柔软 ， 以称 （ ） 强度 系数 。若 使 轮廓 曲线 内部 ｎｋ 最小 ， 轮廓 曲线 就 应 当变 得 的光 滑 ， 小 曲率 减 的脸 部 轮 廓 曲线 近 似 于椭 圆 的特点 ， 形 状 能 量 函数 能 量 Ｅ 将
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ３ １１ ． Ｍ ａ ． ０１ ｖ２ ０
复 杂 背 景 下 人 脸 检 测 技 术 的 研 究
王 波 ， 丰年 ２陈 迎 娜 刘 ，
（ ．西北大 学 师资培训 中心 ， １ 陕西 西安 ７ ０ ２ ２ １ １７；．三门峡职业技术学院 ， 河南 三 门峡 ４ ２０ ） ７ ０ ０
．
人 脸检 测 是 指 在 输 入 的 图像 中确 定 出人 脸 的位 置 、 姿 和尺 度 。人脸 检 测技 术 作 为 一项 人 脸信 息处 位 理 的关 键技 术 ， 泛 应用 在解 决 模 式识 别 与计算 机视 广
１ 传 统 的 Ｓ ａｅ模 型 ｎｋ
传 统 的 Ｓ ａｅ模 型是 在 图像 力 、 ｎｋ 内力 和外 部约 束
Ｅ （ （） ＝ ｉ ｓ） ÷ ［ （）Ｉ ＋ ｓ （）Ｉ ｓ （）１
它控制 着 曲线 的长 度 和连 续性 。系数 （） ｓ能够 控 人 的体貌 差 异 、 情 变 化 和 采 集 人 脸 图像 时 光 照 、 量 ， 表 设 长度 变 化 的绳 子 以较 快 备 等 自然 因素 的 影 响 ， 得 图像 具 有 复 杂 、 致 的 模 制 轮 廓 曲线像 一个 具有 弹力 、 使 细 或较 慢 的幅 度收缩 ， 数 （ ） 系 ｓ 的值 越 小 ， 廓 曲线 在 轮 式变化 ， 从而 也 导致 了人 脸 检 测 过程 的复 杂 化 。而 已
故 ｓ为 有 的人脸 检 测 方法 中往 往 受 背景 和 软 件 条件 的约 束 ， 内力 的方 向上 收缩得 越慢 ， 称 （） 弹力系数 。二 ｓ是 表 限制 了人脸 检 测 技术 的应 用 范 围 。也 就是 说 ， ｌ Ｅ前 阶 导数 （） 指 曲线 的 刚性 能 量 ， 示 的是 活 动 曲 线 曲率 的变 化率 ， 系数 （） ｓ 控制 着轮 廓 曲线 沿着 法线 还没 有 一种 能够 适 应 各 种 复 杂条 件 的 通 用 人脸 检 测
摘 要 ： 了 解 决 传 统 人 脸 检 测 技 术 在 检 测 复 杂 背 景 中 的 人 脸 时 准 确 率 低 的 问 题 ， 出 了 一 种 具 有 形 状 约 束 的 为 提 Ｓ ａｅ模 型 的 人 脸 检 测 方 法 。该 方 法依 据 人 脸 形 状 近 似 符 合 椭 圆 的特 点 ， Ｓ ａｅ 型 的能 量 函数 中 引入 了形 状 ｎｋ 在 ｎ 模 ｋ
第１ ８卷 第 ３期 ２１ ００年 ０ ５月
河 南 机 电高 等 专 科 学 校 学 报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｅ ａ ｃ ａ ｉ ｌａ ｄＥ ｅｔ ｃ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｃ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｏ ｎ ｎ Ｍｅｈ ｎｃ ｎ ｌｃ ｉ Ｅ ｇ ｅｉ ｏ ｅ ｅ Ｈ ａ ｒａ ｌ ｎ ｎ ｌ
能量 函数 ， 得控制 点之问 的联系进一步加强 ， 而提 高 了复杂背景 中人 脸检 测时收敛结果的准确性。实验结果 使 从 表 明， 该方 法能够较好 地提取复杂背景 中的人脸轮廓 ， 一种有效可行 的方 法。 是
关 键 词 ： 脸 检 测 ；ｎ ｅ 型 ； 状 函数 人 Ｓａ 模 ｋ 形 中 图 分 类 号 ：Ｐ ０ ． Ｔ ３ １６ 文 献 标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ８— ０ ３ ２ １ ０ ０ ３ ０ １０ ２ ９ （００）３— ０ ９— ３
有 美 国麻 省理 工 大 学 的媒 体 实 验 室 、 工智 能 实 验 室 人
和美 国卡 耐基 梅 隆 大学 的智 能 机器 人 研 究所 等 ； 国
轮廓 曲线 的 内部 能 量 函数 定义 为 ：
１ Βιβλιοθήκη 内方 面 ， 比较 突 出 的 主要 有 清华 大 学 、 海 交 通 大 学 上 等 一些 知 名 院校 和 中 国科 学 院计算 所 、 国科 学 院 自 （）ｆ ］ 中 。ｄ 式 中 （ ） Ｕ （ ）分 别 表示 曲线 （ ） 于 ｓ的一 ｓ 、 ｓ ｓ关 动 化所 等 部分 专业 科研 院所 。 阶 、 阶导数 。一 阶 导 数 项 （ ） 示 曲线 的弹 性 能 二 ｓ表 人脸 作 为 一种 自然形 体 属 性 有很 强 的共 性 ， 受 但