视频中多线索的人脸特征检测与跟踪1 - æ¸ åŽå¤§å­¦

我 们 利 用 了 基 于 “ 特 征 眼 ” 的 验 证 方 法 和 基 于 多 视 图 的 人 脸 特 征 校 验 方 法 , 使 我 们 的 算 法 不 但 具 有
检 错 的 能 力 , 而 且 在 一 定 的 情 况 下 , 还 有 纠 错 的 能 力 。 实 验 表 明 , 本 文 提 出 的 人 脸 特 征 检 测 方 法 对
复 杂 背 景 和 光 照 具 有 较 强 的 适 应 能 力 。 我 们 的 算 法 在 189 段 不 同 光 照 下 采 集 的 视 频 (50 帧 / 段 ) 上
进 行 了 测 试 , 取 得 了 满 意 的 结 果 。
本 文 结 构 如 下 : 首 先 是 引 言 , 第 2 节 是 人 脸 特 征 检 测 及 人 脸 识 别 系 统 框 架 , 第 3 节 详 细 叙 述 人
脸 特 征 检 测 方 法 , 第 4 节 叙 述 特 征 跟 踪 策 略 , 第 5 节 是 实 验 结 果 。 最 后 是 总 结 和 讨 论 。
2. 算 法 原 理 和 实 验 环 境
如 图 1 所 示 , 人 脸 验 证 系 统 由 双 目 立 体 摄 象 机 作 为 视 频 输 入 , 从 连 续 的 视 频 图 象 中 获 取 各 种 姿
态 的 人 脸 样 本 。 两 个 摄 像 头 相 距 约 0.3 米 , 待
测 试 人 站 在 距 离 摄 像 头 约 2.5 米 的 位 置 。 计 算
机 为 一 台 带 有 两 块 Matrox Meteor II 图 象 采 集
卡 的 PentiumIII-966MHz PC。
人 脸 特 征 检 测 和 跟 踪 算 法 如 图 2。
特 征 检 测 和 跟 踪 的 过 程 分 为 检 测 和 跟 踪
两 个 状 态 。 在 检 测 状 态 下 , 我 们 利 用 整 体 人 脸
的 位 置 指 导 局 部 特 征 检 测 ; 多 帧 检 测 结 果 相 互
初 始 化 当 前 状 态 : 检 测
检 测 / 跟 踪 ?
检 测
立 体 摄 象 机 组
跟 踪
求 对 应 点 计 算 视 差 图 , 根 据 视 差 聚
类 分 割 出 作 为 前 景 的 头 部 区 域
在 分 割 得 头 部 区 域 内 用 多 关 联
模 板 匹 配 定 位 人 脸 区 域
根 据 人 脸 整 体 定 位 结 果 指 导 “ 局 部 ” 的 检 测
校 验 特 征 是 否 正 确 ?
设 置 状 态 : 跟 踪 ; 根 据 本 帧 特
征 位 置 设 置 头 部 分 割 区 域
设 置 状 态 : 检 测
图 2. 算 法 流 程
图 1. 实 验 环 境 结 构 图
校 验 , 确 认 特 征 检 测 正 确 之 后 , 进 入 跟 踪 状 态 ; 跟 踪 状 态 下 , 首 先 利 用 上 一 帧 的 结 果 粗 定 位 头 部 所
在 大 致 位 置 指 导 整 体 人 脸 的 检 测 , 再 在 整 体 定 位 的 结 果 上 进 行 局 部 检 测 。
我 们 的 实 验 采 用 立 体 视 频 作 为 输 入 , 利 用 立 体 视 觉 进 行 粗 分 割 。 而 在 其 它 情 况 下 , 多 线 索 的 思
想 和 本 文 中 的 粗 分 割 后 的 算 法 , 同 样 适 用 于 在 单 视 频 输 入 下 人 脸 特 征 的 提 取 和 跟 踪 。 如 : 对 于 单 视
频 输 入 情 况 , 我 们 可 以 将 基 于 立 体 视 觉 线 索 的 分 割 替 换 为 基 于 肤 色 线 索 的 分 割 [7]。
对 每 个 正 确 的 特 征 检 测 , 我 们 根 据 检 测 出 的 瞳 孔 中 心 和 嘴 中 心 位 置 进 行 几 何 位 置 和 光 照 的 标 准
化 [8], 可 以 得 到 用 于 识 别 的 剪 裁 样 本 。
3. 人 脸 特 征 检 测
3.1. 基 于 立 体 视 觉 的 人 脸 区 域 分 割
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