[发明专利]一种基于肤色模型的人脸检测的方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种基于肤色模型的人脸检测的方法。

背景技术

要准确的检测并能够实时跟踪到图像中的瞳孔，需要首先确定图像中的人脸区域，然后再在人脸区域内进一步检测、定位瞳孔的方法，这样不仅可以提高检测的精度，更能大大缩小瞳孔检测的区域，提高检测速度。

人脸检测问题是一个有较大挑战性的课题，因为人脸包括五官、毛发等极不规则的复杂待测目标，而且采集的图像很容易受到各种条件变化以及各种噪声影响，主要表现为:1)受外貌、表情、肤色等因素的影响，人脸具有很大可变性；2)很多情况下脸上可能存在眼镜、胡须以及装饰品等附属物；3)头部运动会造成图像中人脸位置、角度等发生变化；4)不同光照条件对图像中人脸图像产生影响，亮度变化范围很大；5)不同图像中人脸尺寸、位置以及背景噪声等各不相同。

由此可见快速、准确的完成人脸检测是存在很大困难的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够准确、快速完成皮肤检测的人脸检测的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于肤色模型的人脸检测的方法，包括以下步骤：

1)选用YCbCr颜色空间；

2)采用芬兰奥卢大学基于物理的人脸图像数据库；

3)对数据库进行统计分析，利用多项式曲线拟合建立的肤色模型；

4)通过肤色模型直接将一幅彩色图像转换为二值图像；

5)通过形态滤波消除二值图像中的误差。

进一步的，在步骤3)中，所采用的分析方式为采集的不同光照条件、不同肤色图像中人脸皮肤颜色在YCbCr颜色空间中色度分量(Cb,Cr)的分布情况，得到肤色模型中皮肤颜色Cb,Cr色度分量的分布图。

进一步的，在步骤4)中，二值图像在显示时，非皮肤区域转换为RGB(0,0,0)即黑色，皮肤区域转换为RGB(255,255,255)白色。

进一步的，在步骤5)中，所采用的形态滤波方法包括有腐蚀运算、膨胀运算、开运算与闭运算。

本发明技术效果主要体现在以下方面：由于皮肤检测结果准确，在预处理过程就基本去掉了绝大部分假脸部皮肤区域，间接加快了检测速度。基于肤色模型的人脸检测算法中，直接由彩色图像经肤色模型判断得到皮肤点和非皮肤点，经过形态滤波后得到整个脸部皮肤区域；检测速度能够满足实时性要求。

具体实施方式

在本实施例中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

另，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定或钉销固定，或销轴连接等方式，因此，在本实施例中不再详述。

实施例

在彩色域中建立一个准确、高效肤色模型首先要选取一种合适的色彩空间。这个色彩空间不仅要求能够区分“肤色”和“非肤色”区域，而且要求检测出来的“肤色”和“非肤色”区域的重叠程度尽可能小，同时为避免图像中皮肤颜色受光照条件变化影响，所选取的色彩空间要求能够将表示皮肤颜色的色度信息与随光照条件变化大的亮度信息分离出来〔m。通过颜色空间比较以及前人的研究，YCbCr色彩空间具有如下一些优点:

1)YCbCr色彩空间具有与人类视觉感知过程相类似的构成原理。

2)YCbCr色彩空间被广泛的应用在电视显示等领域中，也是许多视频压缩编码，可以避免额外色彩空间转换的计算。

3)YCbCr色彩空间具有与HSI等其他一些色彩空间相类似的将色彩中的亮度分量分离出来的优点，尽量减小亮度的影响。

4)YCbCr色彩空间的计算过程和空间坐标表示形式比较简单，可以由计算机中表示图像所采用的RGB颜色系统直接经线性变换得到。

5)研究结果表明在YCbCr色彩空间中肤色的聚类特性较好。

新肤色模型的建立