[发明专利]基于人脸图像的性别分类方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机图像识别技术，尤其涉及一种基于人脸图像的性别分 类方法及系统。

背景技术

随着科学技术的发展，计算机的功能被赋予了更加丰富的定义，从最初 单纯的计算工具逐渐发展为智能终端。而在人类社会中，人的面部特征可以 反映人们主要的身份信息，如性别、年龄等，人们可以通过视觉获取他人的 面部特征信息，使得人与人的交流互动变得更为顺畅，而赋予计算机对人脸 同样的理解能力是机器视觉和模式识别领域一直努力追寻的目标。例如，利 用计算机对人脸图像进行识别，进而对性别进行分类，对于改善目前智能终 端的人机交互质量起着非常重要的作用。而性别分类在身份识别中可以提供 “过滤器”的功能，利用检测出来的性别信息可以显著缩小进行身份识别的 搜索范围，从而提高身份识别的速度与精度。例如在大型游乐场所、主题公 园的导游车上，如果配备智能的性别分类系统，可以让计算机根据使用者的 性别不同，推荐一些更具针对性的商品或者旅游景点；也可以为超市、商店 等提供分类更详细的统计信息，提供收集潜在客户数据的自动化途径，帮助 其向消费者提供更具针对性的促销服务，从而在一定程度上改善人们的生活 质量和生活方式。

通过人的面部特征进行性别分类是人们与生俱来的能力，但让计算机像 人一样去完成这个认知过程并不容易。基于人脸的性别分类就是让计算机根 据输入的人脸图像中蕴含的纹理和形状等特征判断其性别的过程，由于人脸 对于单调的光照变化保持不变，并且对于人脸的差异有很好的描述能力，因 此，有人提出局部二值模式(Local Binary Patterns，简称LBP)，LBP主要是用 于计算机对人脸图像的局部特征进行二值量化分析的模式，例如，图1为现 有技术中通过LBP对人脸图像的局部特征进行二值量化的示意图，如图1所 示，对于由像素点组成的人脸图像，考虑以某一像素点为中心、并以其周围 一定半径范围的邻域，如图1中左边的部分，并以中心像素点的灰度值为阈 值，将其周围相邻像素点的灰度值进行重新编码，如果周围某一相邻像素点 的灰度值大于中心像素点的灰度值则该像素点进行重新编码后的编码为1； 否则该像素点进行重新编码后的编码为0，如图1中右边的部分；然后将邻 域内编码后的像素点按照顺时针串连而得到二进制的LBP编码串，将该二进 制的LBP编码串转换为十进制数值作为邻域内中心点像素的特征值，如对图 1中右边所示的重新编码的像素点进行二进制的LBP编码为11001100，转换 为十进制数值为204，则204为该邻域内中心像素点的特征值。其表示一种 局部的纹理变化，按照该方法对整副图像中的像素点都进行LBP编码，然后 采用多区域直方图连接作为人脸的最终特征，从而通过分类器进行判别分类。

虽然LBP在人脸识别与人脸图像性别分类领域得到了非常广泛的应用， 但是发明人在实施该技术的过程中发现其仍然存在着一些缺陷，其中最为关 键的问题是，LBP技术在以中心像素点的灰度值为阈值对邻域内相邻像素点 的灰度值进行重新编码的过程中，只考虑了相邻像素点的灰度值与中心像素 点的灰度值的差值符号，即只考虑相邻像素点的灰度值是比中心像素点的灰 度值大或小的关系，导致降低了人脸图像局部信息的描述能力，从而影响了 计算机根据人脸图像进行性别分类的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于人脸图像的性别分类方法及系统，以提 高计算机根据人脸图像进行性别分类的准确性。

本发明的第一个方面是提供一种基于人脸图像的性别分类方法，包括：

获取待分类的人脸图像，对所述待分类的人脸图像进行预处理，以生成 待分类图像数据；

获取所述待分类图像数据中除边缘像素点之外的每一像素点的局部环形 模式LCP编码，得到待分类LCP编码图像；所述每一像素点的LCP编码根 据所述像素点的邻域中其它像素点与所述像素点的灰度值的差值得到；

根据所述待分类LCP编码图像以及预先训练的类别模型，确定所述待分 类图像数据的类别。

本发明的另一个方面是提供一种基于人脸图像的性别分类系统，包括：

图像预处理模块，用于获取待分类的人脸图像，对所述待分类的人脸图 像进行预处理，以生成待分类图像数据；