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CN109190529B - 一种基于唇部定位的人脸检测方法和系统 - Google Patents

一种基于唇部定位的人脸检测方法和系统 Download PDF

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CN109190529B CN201810954300.1A CN201810954300A CN109190529B CN 109190529 B CN109190529 B CN 109190529B CN 201810954300 A CN201810954300 A CN 201810954300A CN 109190529 B CN109190529 B CN 109190529B
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Abstract

本发明提出一种基于唇部定位的人脸检测方法和系统。本发明方法首先找到当前人脸的唇部区域，确定人脸倾斜度和人脸的侧面程度；然后，根据人脸的倾斜度、侧面程度确定人脸的搜索区域，接着根据人脸的肤色特性进行精确判定、合理的倾斜角度分析，一方面可以为人脸检测系统提供准确的人脸搜索方向；另一方面可减少对整个图像视频的肤色检测进行全搜索的计算量。

Description

一种基于唇部定位的人脸检测方法和系统
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于唇部定位的人脸检测方法和系统。
背景技术
人脸识别、视频美颜是新兴的两大视频应用。实际应用中，人脸不会总是处于正面不歪头。由于个人的习惯及美化的需求，往往会存在侧面，倾斜等情况。若按照正常的模式不加以区分，会影响人脸检测识别的准确度。人脸检测不准确，自然就无法达到好的人像美颜效果。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种基于唇部定位的人脸检测方法，旨在解决现有技人脸检测识别准确度低的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于唇部定位的人脸检测方法,所述方法包括：
Step1：对当前人脸进行唇部定位；
Step2：在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i1,j1)；找到具有最大列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i2,j2)；
Step3：在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i3,j3)；找到具有最大行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i4,j4)；
Step4：计算当前人脸侧面比例γ；
Step5：计算当前人脸倾斜角度θ；
Step6：根据人脸倾斜角度和人脸侧面比例，确定当前人脸待检测区域；
Step7：对当前人脸待检测区域内块进行肤色精确判定，完成人脸检测。
本发明实施例的另一目的在于提出一种基于唇部定位的人脸检测系统，所述系统包括：
唇部定位装置，用于对当前人脸进行唇部定位；
第一中间块查找定位模块，用于在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i1,j1)；找到具有最大列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i2,j2)；
第二中间块查找定位模块，用于在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i3,j3)；找到具有最大行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i4,j4)；
人脸侧面比例计算模块，用于计算当前人脸侧面比例γ；
人脸倾斜角度计算模块，用于计算当前人脸倾斜角度θ；
人脸待检测区域确定模块，用于根据人脸倾斜角度和人脸侧面比例，确定当前人脸待检测区域；
肤色精确判定模块，用于对当前人脸待检测区域内块进行肤色精确判定，完成人脸检测。
本发明的有益效果
本发明提出一种基于唇部定位的人脸检测方法和系统。本发明方法首先找到当前人脸的唇部区域，确定人脸倾斜度和人脸的侧面程度；然后，根据人脸的倾斜度、侧面程度确定人脸的搜索区域，接着根据人脸的肤色特性进行精确判定。合理的倾斜角度分析，一方面可以为人脸检测系统提供准确的人脸搜索方向；另一方面可减少对整个图像视频的肤色检测进行全搜索的计算量。
附图说明
图1是本发明优选实施例一种基于唇部定位的人脸检测方法流程图；
图2是本发明优选实施例一种基于唇部定位的人脸检测系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。
本发明提出一种基于唇部定位的人脸检测方法和系统。本发明方法首先找到当前人脸的唇部区域，确定人脸倾斜度和人脸的侧面程度；然后，根据人脸的倾斜度、侧面程度确定人脸的搜索区域，接着根据人脸的肤色特性进行精确判定。合理的倾斜角度分析，一方面可以为人脸检测系统提供准确的人脸搜索方向；另一方面可减少对整个图像视频的肤色检测进行全搜索的计算量。
实施例一
图1是本发明优选实施例一种基于唇部定位的人脸检测方法流程图；所述方法包括：
Step1：对当前人脸进行唇部定位。
所述对当前人脸进行唇部定位采用业内公开的方法；
Step2：在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i1,j1)；找到具有最大列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i2,j2)。
Step3：在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i3,j3)；找到具有最大行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i4,j4)。
Step4：计算当前人脸侧面比例γ，
Figure BDA0001772308050000031
Step5：计算当前人脸倾斜角度θ，
Figure BDA0001772308050000032
Step6：根据人脸倾斜角度和人脸侧面比例，确定当前人脸待检测区域。
具体如下：
如果θ＝0，划定人脸待检测区域为
{gmb(i,j)|i3-ThresiU≤i≤i4+ThresiD且j1-ThresjL≤j≤j2+ThresjR}，
其中，Thres＜ThresiD＜ThresiU/3＜2*Thres，Thres＝max(i4-i3,j2-j1)，
2*Thres＜ThresjR＜6*Thres、
Figure BDA0001772308050000033
Thres、ThresiU、ThresiD、ThresjL、ThresjR分别称为门限阈值、上行阈值、下行阈值、左列阈值、右列阈值；max表求求最大值；gmb(i,j)表示位于当前图像第i行第j列的块。
如果θ≠0，则首先划定矩形区域
{i3-ThresiU≤i≤i4+ThresiD且j1-ThresjL≤j≤j2+ThresjR}；然后找到定位点((i3+i4)/2,(j3+j4)/2)，接着以上述定位点为旋转定点，将矩形区域旋转θ；最后选取落入该旋转矩形区域内的块为人脸待检测区域。
Step7：对当前人脸待检测区域内块进行肤色精确判定，完成人脸检测。
所述对当前人脸待检测区域内块进行肤色精确判定采用业内公开方法。
实施例二
图2是本发明优选实施例一种基于唇部定位的人脸检测系统结构图。所述系统包括：
唇部定位装置，用于对当前人脸进行唇部定位。
所述对当前人脸进行唇部定位采用业内公开的方法；
第一中间块查找定位模块，用于在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i1,j1)；找到具有最大列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i2,j2)。
第二中间块查找定位模块，用于在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i3,j3)；找到具有最大行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i4,j4)。
人脸侧面比例计算模块，用于计算当前人脸侧面比例γ，
Figure BDA0001772308050000041
人脸倾斜角度计算模块，用于计算当前人脸倾斜角度θ，
Figure BDA0001772308050000042
人脸待检测区域确定模块，用于根据人脸倾斜角度和人脸侧面比例，确定当前人脸待检测区域。
具体如下：
如果θ＝0，划定人脸待检测区域为
{gmb(i,j)|i3-ThresiU≤i≤i4+ThresiD且j1-ThresjL≤j≤j2+ThresjR}，
其中，Thres＜ThresiD＜ThresiU/3＜2*Thres，Thres＝max(i4-i3,j2-j1)，2*Thres＜ThresjR＜6*Thres、
Figure BDA0001772308050000051
Thres、ThresiU、ThresiD、ThresjL、ThresjR分别称为门限阈值、上行阈值、下行阈值、左列阈值、右列阈值；max表求求最大值；gmb(i,j)表示位于当前图像第i行第j列的块。
如果θ≠0，则首先划定矩形区域
{i3-ThresiU≤i≤i4+ThresiD且j1-ThresjL≤j≤j2+ThresjR}；然后找到定位点((i3+i4)/2,(j3+j4)/2)，接着以上述定位点为旋转定点，将矩形区域旋转θ；最后选取落入该旋转矩形区域内的块为人脸待检测区域。
肤色精确判定模块，用于对当前人脸待检测区域内块进行肤色精确判定，完成人脸检测。
所述对当前人脸待检测区域内块进行肤色精确判定采用业内公开方法。
本领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关硬件来完成的，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质可以为ROM、RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于唇部定位的人脸检测方法,其特征在于，所述方法包括：
Step1：对当前人脸进行唇部定位；
Step2：在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i1,j1)；找到具有最大列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i2,j2)；
Step3：在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i3,j3)；找到具有最大行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i4,j4)；
Step4：计算当前人脸侧面比例γ：
Figure FDA0003279335650000011
Step5：计算当前人脸倾斜角度θ：
Figure FDA0003279335650000012
Step6：根据人脸倾斜角度和人脸侧面比例，确定当前人脸待检测区域：
如果θ＝0，划定人脸待检测区域为
{gmb(i,j)|i3-ThresiU≤i≤i4+ThresiD且j1-ThresjL≤j≤j2+ThresjR}，
其中，Thres＜ThresiD＜ThresiU/3＜2*Thres，Thres＝max(i4-i3,j2-j1)，2*Thres＜ThresjR＜6*Thres、
Figure FDA0003279335650000013
Thres、ThresiU、ThresiD、ThresjL、ThresjR分别称为门限阈值、上行阈值、下行阈值、左列阈值、右列阈值；max表求求最大值；gmb(i,j)表示位于当前图像第i行第j列的块；
Step7：对当前人脸待检测区域内块进行肤色精确判定，完成人脸检测。
2.如权利要求1所述的基于唇部定位的人脸检测方法,其特征在于，所述根据人脸倾斜角度和人脸侧面比例，确定当前人脸待检测区域：
如果θ≠0，则首先划定矩形区域{i3-ThresiU≤i≤i4+ThresiD且j1-ThresjL≤j≤j2+ThresjR}；然后找到定位点((i3+i4)/2,(j3+j4)/2)，接着以上述定位点为旋转定点，将矩形区域旋转θ；最后选取落入该旋转矩形区域内的块为人脸待检测区域。
3.一种基于唇部定位的人脸检测系统，其特征在于，所述系统包括：
唇部定位装置，用于对当前人脸进行唇部定位；
第一中间块查找定位模块，用于在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i1,j1)；找到具有最大列号的块列，定位该块列的中间块，记为gmb(i2,j2)；
第二中间块查找定位模块，用于在判定为当前人脸唇部块集合中，找到具有最小行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i3,j3)；找到具有最大行号的块行，定位该块行的中间块，记为gmb(i4,j4)；
人脸侧面比例计算模块，用于计算当前人脸侧面比例γ：
Figure FDA0003279335650000021
人脸倾斜角度计算模块，用于计算当前人脸倾斜角度θ：
Figure FDA0003279335650000022
人脸待检测区域确定模块，用于根据人脸倾斜角度和人脸侧面比例，确定当前人脸待检测区域：
如果θ＝0，划定人脸待检测区域为
{gmb(i,j)|i3-ThresiU≤i≤i4+ThresiD且j1-ThresjL≤j≤j2+ThresjR}，
其中，Thres＜ThresiD＜ThresiU/3＜2*Thres，Thres＝max(i4-i3,j2-j1)，2*Thres＜ThresjR＜6*Thres、
Figure FDA0003279335650000031
Thres、ThresiU、ThresiD、ThresjL、ThresjR分别称为门限阈值、上行阈值、下行阈值、左列阈值、右列阈值；max表求求最大值；gmb(i,j)表示位于当前图像第i行第j列的块；
肤色精确判定模块，用于对当前人脸待检测区域内块进行肤色精确判定，完成人脸检测。
4.如权利要求3所述的基于唇部定位的人脸检测系统，其特征在于，
人脸待检测区域确定模块中，用于根据人脸倾斜角度和人脸侧面比例，确定当前人脸待检测区域：
如果θ≠0，则首先划定矩形区域{i3-ThresiU≤i≤i4+ThresiD且j1-ThresjL≤j≤j2+ThresjR}；然后找到定位点((i3+i4)/2,(j3+j4)/2)，接着以上述定位点为旋转定点，将矩形区域旋转θ；最后选取落入该旋转矩形区域内的块为人脸待检测区域。
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