[发明专利]人脸的定位方法和装置

说明书

本发明提供了一种人脸的定位方法和装置，通过现场可编程门阵列FPGA实现，包括将采集到的被测用户的图像转换为预设颜色模型下的参数；从上述预设颜色模型的颜色空间的色调参数中查找与预设的人体肤色范围值匹配的色调参数作为被测用户的肤色色调值；对肤色色调值进行直方图统计得到各个色调组对应的频数；将频数中最大的频数的色调组对应的区域作为人脸区域；利用掩膜方法对人脸区域进行掩膜计算得到人脸掩膜；根据人脸掩膜对人脸进行定位；其利用了FPGA硬件，原理简单、处理速度快且易实现。并且FPGA硬件结合直方图统计方法以及人脸的掩膜方法可以得到干净且完整的人脸区域，提高了人脸定位的精确度，使得整个方法实用性较好。

技术领域

本发明涉及图像分割领域，具体而言，涉及人脸的定位方法和装置。

背景技术

疲劳驾驶已日趋成为导致交通事故的重要原因之一，为了预防和减少疲劳驾驶所带来的各种危害，目前采用的方法多是对驾驶员的眼睛进行监测，以确定其是否为疲劳驾驶。

目前，对驾驶员的眼睛进行监测的方法有很多，其中，根据驾驶行为的监测方法和驾驶员生理特征相结合的方法最为理想的一种；基于该方法，目前常用的是一种基于图像/视频的疲劳驾驶监测系统，其通过高速摄像机实时采集驾驶员的头部图像，然后通过图像处理快速定位眼睛并对眼睛的状态进行识别分析，根据眼睛识别分析的结果估测驾驶员是否疲劳，从而达到疲劳驾驶监测的目的。

目前，较通用的疲劳驾驶监测系统是用DSP芯片搭建的，这种系统外围电路复杂，设计、调试时间长，且移植性和扩展性差，且基于DSP上实现人眼定位的方法是基于Adaboost的人脸检测算法进行计算的，该算法是属于机器学习算法，计算过程极其复杂。

发明人在研究中发现，上述系统进行人脸定位的方式实用性较差，针对这一问题，目前尚未提供有效的解决方法。

发明内容

本发明的目的在于提供人脸的定位方法和装置，可以提高人脸定位的精确度，使得实用性较好。

第一方面，本发明实施例提供了一种人脸的定位方法，所述方法通过现场可编程门阵列FPGA实现，包括：

将采集到的被测用户的图像转换到预设颜色模型下的参数，所述参数包括：色调、饱和度和亮度；所述预设颜色模型至少包括以下中的一种：HSV颜色模型、HSI颜色模型、HSB色彩模式和HSL色彩模式；

从所述预设颜色模型的色调参数中查找与预设的人体肤色值范围匹配的色调参数作为所述被测用户的肤色色调值；其中，所述预设的人体肤色范围值划分为多个色调组；

对所述肤色色调值进行直方图统计，得到各个所述色调组对应的频数；

将所述频数中最大的频数的色调组对应的区域作为人脸区域；

利用掩膜方法对所述人脸区域进行掩膜计算，并根据得到的人脸掩膜进行人脸定位。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，从所述预设颜色模型的色调参数中查找与预设的人体肤色值范围匹配的色调参数作为所述被测用户的肤色色调值包括：

分别将所述预设颜色模型中输入的肤色色调值与预设的人体肤色值范围的左右边界进行比较，并在所述输入的肤色色调值介于所述预设的人体肤色范围值的左边界与右边界之间时，输出对应的肤色色调值。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述利用直方图对所述肤色色调值进行统计包括：

将每一个肤色色调值作为直方图中RAM的输入；其中，每个RAM对应一个所述色调组，每个RAM用于存储对应的所述色调组的频数；每当接收到一个肤色色调值，将所述肤色色调值所在色调组的频数加1。