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基于肤色与边缘特征的人脸定位检测算法

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基 于 肤 色 与边 缘 特 征 的人 脸 定 位 检 测 算 法
温 红 艳 ，董 晓 倩
（ 明理 工 大 学 信 息 工程 与 自动 化 学院 ， 南 昆 明 ６０ ５ ） 昆 云 ５ ０ １
摘
要： 针对 由于外貌 、 表情 、 肤色等不同 ， 给人脸检测带来很大 困难的问题 ， 提出一种基于肤色 特征与边缘检测相
ｄ ｆｉｕｌｉｓ ｉ ｆ ｃ ｄ ｔ ｃｔｏｎ， ｈｉ ｐａ ｅｒ ｐｒ ｓ ｎｔ ａ ａ ｅ ｅ ｅ ｔｏ ｍ ｅ ｈ ｂａ ｅ ｋｉ ｃ ｏｒ ｆ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｄｇ ｉｆｃ ｔｅ ｎ ａ ｅ ｅ ｅ ｉ ｔ ｓ ｐ ｅ ｅ ｓ ｆ ｃ ｄ ｔ ｃ ｉｎ ｔ ｏｄ ｓ ｄ ｏｎ ｓ ｎ— ｏｌ ｅ ｔ ｒ ｓ ｎ ｅ ｅ
第３ 卷 第３ ０ 期 ２１ ０ ０年 ６月
桂 林 电 子 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉｉ ｉｅ ｓｔ ｆＥｌｃ ｒ ｎｃＴｅ ｈｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｆＧｕｌｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｅ ｔｏ ｉ ｃ ｏｏ ｙ
Ｖ ｏ ．３ Ｎｏ．３ １ ０。
Ｊ ｎ． ０ ０ ｕ ２ １
快 、 法 简单 、 位 率 高 、 测 效 果 好 。 方 定 检
关键词 ： 人脸 检测 ；肤 色 特 征 ； 缘检 测 ；自适 应 阅 值 边
中图 分 类 号 ： Ｐ ９． Ｔ ３１４ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ７— ０Ｘ（０ ０ ０ —２ ２０ ６ ３８ ８ ２ １ ）３０ １ —４
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｓ ｔ ｅ ａ ｐ ａ ａ ｃ ｆ ｈ ｍａ ａ ｅ，ｅ ｐ ｅ ｓｏ ｓｒ ｃ ： ｈ ｐ ｅ ｒ ｎ ｅ ｏ ｕ ｎ ｆｃ ｘ ｒ ｓ ｉｎ，ｃ ｌ ｒａ ｄ Ｓ ｎ ａ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｔ ｈ ｓ ｉｅ ａ ｇ ｅ ｔ ｄ ａ ｆ ｏ ｏ ｎ Ｏ ｏ ｒ ｉｆ ｒ ｎ ，ｔ ｅ ｅ ｇ ｖ ｒ ａ ｅ ｌｏ
结 合 的 人 脸 检 测 方 法 ， 归 一 化 后 的 ＲＧ 空 间 转 换 为 Ｙ ｂ ｒ 间 ， 对 图 像 进 行 光 线 补 偿 等 预 处 理 ； 对 肤 色 区 将 Ｂ ＣＣ 空 再 在
域 进 行 判决 的过 程 中 ， 用 自适 应 阚 值 的 方 法 。 文 算 法 实 验 结 果 证 明具 有 一 定 的 可 靠 性 和 有 效 性 ， 且 计 算 速 度 采 本 而
Ｗ ｅ ｏ ｙａ ｎ Ｈ ｎｇ ｎ，Ｄｏｎ Ｘｉ ｏ ａ ｇ ａ ｑｉｎ
（ ｏ ｌｇ ｆ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｕ ｏ ａｉｎ， ｕ ｍｉｇ Ｕ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｃ ｌ ｅ ｏ ｆ ｒ ｔ ｇｎ ｅ ｉｇ ａ ｄ Ａ ｔ ｍ ｔ ａ Ｉ ｏ ｏ Ｋ ｎ ｎ ｉｅ ｓｔ ｏ ｉ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｋｕ ｍｉ ｇ ６ ０ ５ ，Ｃｈｎ ） ｙ Ｓ ｅ ｎ ｎ ５ ０ １ ｉａ
并 确定 其 位置 、 度和 姿 态 ， 脸检 测 通 常包 括 人 脸 尺 人
检 测 定位 和人 脸特 征 识 别两 个 过 程 。人 脸检 测 的 分 类 ： 人 脸 的 姿 态分 为正 面 人脸 检 测 和 侧 面 人 脸 检 按 测 ； 一 副 图像 中存 在 的人脸 数分 为单 个人 脸检测 和 按 多个 人脸 检 测 ； 按背 景类 型分 为简单 背 景下 人脸检 测 和复 杂背 景 下人脸检 测等 Ｄ 。 ］ 人脸检 测 当前 常用 于商
ｄ ｔｃ ｉ ｎ Ｆ ｒ ｌ ， ｏ ｖ ｒ ｈ ｏ ｍａ ｉｅ ｅ ｅ ｔ ． ｉｓ ｙ ｗｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｅ ｎ ｒ ｌ ｄ ＲＧＢ ｓ ａ ｅ ｔ ｏ ｚ ｐ ｃ ｏ ＹＣｂ ｐ ｃ ． Ｃｒ ｓ ａ ｅ Ｔｈ ｎ． ｏ ｅ ｓ ｔ ｈபைடு நூலகம் ｉ ｈ ｆ ｔ ｅ ｅ ｗｅ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｅ ｔ ｅ ｌ ｔ ｏ ｈ ｇ ｉ ｇ ． ｎ ｔ ｅ ｄ ｃｓｏ ｒ ｃ ｓ ｆ ｓ ｉ — ｏ ｏ ｅ ｉ ｎ， ｓ ｄ ｐ ｉｅ ｔ ｒ ｓ ｏ ｄ ｍｅ ｈ ｄ Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｕ ａ ｅ ｕ ｔ ｍａ ｅ Ｉ ｈ ｅ ｉｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｋ ｎ ｃ ｌ ｒ ｒ ｇ ｏ ｗｅ ｕ ｅ ａ ａ ｔｖ ｈ ｅ ｈ ｌ ｔ ｏ ． ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｒ ｓ ｌ ｓ ｓ ｏ ｔ ｅ ｖ ｌ ｉ ｎ ｅ ｉｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｓ ｍｅ ｈ ｄ， ｎ ｈ ｓ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｓ ｆ ｓ ， ｉ ｌ ， ｉ ｈ ｏ ｉｎ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｅ ｆ ｃ ｉｅ ｈ ｗ ｈ ａ ｉ ｔ ａ ｄ ｒ ｌ ｉ ｔ ｆ ｔ ｉ ｔ ｏ ａ ｄ ｔ ｉ ｌ ｏ ｉ ｄ ｙ ａ ｉ ｈ ｉ ａ ｔ ｓｍｐ ｅ ｈ ｇ ｒｅ ｔ ｔ ｎ ｆｅ ｔｖ ｏ
ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ． ｅ ｅ ｔｏ
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Ａ ｌ ｏ ｉｈ ｆ ｆ ｃ ｏ ｉｉ ｎｉ ｎｄ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ｂ ｓ ｄ ｇ ｒ ｔ ｍ ｏ ａ ｅ ｐ ｓ ｔｏ ｎｇ ａ ｅ ｅ ｔｏ ａ ｅ
ｏ ｋｉ ｃ ｌ ｒ ａ ｄｇ ｅ ｔ ｒ ｓ ｎ ｓ ｎ－ ｏ ｏ ｎｄ ｅ ｅ ｆ ａ ｕ ｅ
人 脸检测 就是从 各种 不同 的场 景 中检测 出人脸 ，
需 要 大范 围调 整 （ 层数 ， 点 数 ， 习速 率 等 ） 能获 结 学 才
得期 望性 能 ［ ； 征 空 间由于没 考虑 “ 人脸 ” 本 的 ２特 非 样 分 布 ， 同 时 使用 ＤＩ Ｓ和 ＤＦ Ｓ才 能取 得较 好 的效 需 Ｆ Ｆ

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融合边缘和肤色信息的人脸定位新方法

融合边缘和肤色信息的人脸定位新方法


张人脸其尺寸若少 于 ２ ５Ｘ ５像素时 ， ２ 在后续脸
部 特征 提取 的过程 中将 无 法提 供 足够 的细 节用 于 人脸识 别 ， 以丢弃 ， 且 在我 们 的算 法 里 也不 能 可 而 检 测 出来 。肤 色 区域 滤 波后 的图像如 图 ４所示 。 肤 色算法 在 有 些 情 况下 效 果
人 脸位 置 。本 文提 出方法 的主要 步骤如 图 １所示 ：
的算 法 。以前人们 并不重 视前 两个步 骤 的研 究 ， 其 实人脸 检测 和 人脸 定 位 在 一个 高 性 能 的 自动 人脸 识别 系统 中 占有非 常重要 的地位 ， 如何 正确 的提取 和定 位人脸 区域 ， 是为后续 提取 人脸特 征 和识 别做
ｌ ，）一Ｍ ｌ ， Ｐ， Ｙ （ ＜ ，
（） ２
这里 Ｐ ，） Ｐ ， ） 在 点 （ Ｙ 处 像 （ Ｙ 和 （ Ｙ 是 ，） 素 的色度值 ， Ｋ是一个 小单 位常数 。选择 一 个合 适
以避免 这种情 况 。
的ｋ ， 值 当像素点（ ，） Ｘ Ｙ 处相应 的 Ｐ 和 Ｐ 落在取 。 值范围内， 则该点对应的输出像素被分类为肤色像 素， 其值设置为 １否则被分类为非肤色像素 ， ； 其值 设置 为 ０ 这样 我们就 把肤 色 区域 从 背景 区域 分像 如 图 ２和
维普资讯
ｌ６ ｌ
计算机与数字工程
第３ ５卷
融合边缘 和肤色信息 的人脸定位新方法
曾素 娣 李一 民 罗明 刚
昆明 ６ ０５ ） ５ ０ １ （ 昆明理工大学信息与 自动化学院
摘 要
提 出一种基于边缘和肤色信息 的人脸定位 新方法 ， 该算 法先利 用皮肤 在空 间 中的颜 色信息 ， 分割 出肤色 区
一种基于肤色特征的人脸特征点定位方法

一种基于肤色特征的人脸特征点定位方法

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
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
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 。