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基于肤色信息的人脸检测与跟踪算法研究

作　者: 苑岩岩
导　师: 惠晓威
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 人脸检测与跟踪 混合式肤色模型 光照补偿 SNoW分类器 线性运动预测
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 141次
引　用: 1次
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内容摘要


人脸是视觉世界最常见的对象,广泛存在于可视电话、视频消息、电视新闻与电视会议等视频业务中。随着人机交互方式的演变、生物认证、物体检测技术的发展以及商业安全领域对其要求的不断增加,人脸检测与跟踪技术得到深入的研究和广泛的应用。在研读了大量文献的基础上,深入研究了人脸检测与跟踪算法,提出了一套基于肤色信息与分类器相结合的人脸检测与跟踪方案。该方案详细分析了人脸肤色在RGB、YCbCr、HSV、HIS色彩空间的分布特点,构建了一种基于多空间的混合式肤色模型;利用该肤色模型对图像进行肤色分割,得到了人脸候选区域;结合局部均值变换(SMQT)训练SNoW分类器实现了候选区域的人脸检测。在视频序列中应用该检测算法,提出了一种基于肤色模型的线性运动预测与SVM人脸验证相结合的跟踪算法,实现了人脸的准确跟踪。在人脸检测阶段,应用了基于直方图局部均衡化的光照补偿修正算法,弥补了现有补偿算法中图像过亮的不足。对经典Sobel算子边缘检测算法引入灰度级均衡化,得到了更加平滑连续的边缘曲线。在人脸跟踪阶段,结合目标质心法对基于运动目标的跟踪算法进行了改进,利用Haar小波变换增强了图像的对比度。实验结果证明该人脸检测与跟踪方案简单可行,准确度高,为后续的人脸识别技术奠定了基础。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-19
  1.1 研究背景和意义  10-11
  1.2 人脸检测与跟踪的发展与研究现状  11-12
    1.2.1 人脸检测的发展与研究现状  11-12
    1.2.2 人脸跟踪的发展与研究现状  12
  1.3 人脸检测与跟踪综述  12-14
    1.3.1 相关概念  12-13
    1.3.2 人脸检测与跟踪技术存在的困难  13-14
  1.4 人脸检测与跟踪算法综述  14-17
    1.4.1 人脸检测算法  14-16
    1.4.2 人脸跟踪算法  16-17
  1.5 本文的主要工作及安排  17-19
2 彩色图像中的肤色分割  19-37
  2.1 引言  19
  2.2 人脸肤色在色彩空间的分布  19-28
    2.2.1 RGB 色彩空间  20-21
    2.2.2 YCbCr 色彩空间及肤色分布特点  21-24
    2.2.3 HSV 色彩空间及肤色分布特点  24-27
    2.2.4 HIS 色彩空间  27-28
  2.3 人脸肤色分割  28-36
    2.3.1 图像预处理  28-31
    2.3.2 肤色模型的建立及改进  31-33
    2.3.3 图像二值化处理  33-34
    2.3.4 二值化图像去噪处理  34-36
  2.4 本章小节  36-37
3 基于人脸候选区域的人脸检测算法  37-51
  3.1 人脸定位算法概述  37-39
  3.2 基于边缘检测的人脸检测算法  39-44
    3.2.1 经典Sobel 算子边缘检测算法  39-41
    3.2.2 改进后的Sobel 算子边缘检测算法  41-42
    3.2.3 基于人脸边缘图的人脸检测  42-44
  3.3 基于SNoW 分类器的人脸检测算法  44-50
    3.3.1 连续均值量化变换  44-46
    3.3.2 SNoW 分类器  46-47
    3.3.3 基于SMQT 和 SNoW 分类器的人脸检测  47-50
  3.4 本章小结  50-51
4 人脸跟踪算法研究  51-68
  4.1 引言  51
  4.2 基于运动目标检测的人脸跟踪算法  51-56
    4.2.1 背景图像差分法  51-52
    4.2.2 帧间差分法  52-53
    4.2.3 光流法  53
    4.2.4 基于联合差分法的人脸检测  53-56
  4.3 基于人脸检测的跟踪算法  56-65
    4.3.1 肤色模型在人脸跟踪中的应用  56-59
    4.3.2 小波变换算法在人脸跟踪中的应用  59-63
    4.3.3 支持向量机算法在目标跟踪中的应用  63-65
  4.4 动态人脸跟踪的实现  65-67
    4.4.1 人脸跟踪总体流程  65
    4.4.2 实验结果分析  65-67
  4.5 本章小结  67-68
5 结论  68-70
参考文献  70-74
附录A 附录内容名称  74-76
作者简历  76-78
学位论文数据集  78-79

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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