人脸检测算法研究及其在视频中的应用.pdf

西安电子科技大学
硕士学位论文
人脸检测算法研究及其在视频中的应用
姓名:李琦
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:姬红兵
20050101
摘要在目前的人脸图像信息处理领域中包含有人脸识别、人脸跟踪、姿态估计、表情识别等多个研究方向,所有这些都涉及到人脸的检测与定位问题。随着计算机应用的普及、性能的提高咀及图像处理和模式识别领域的研究逐步成熟,对人脸检测的研究也将受到越来越多的重视。本文针对复杂背景下的人脸检测在分析现有人脸检测方法优缺点的基础上,提出了一种基于高斯模型和神经网络的复杂背景下人脸检测算法。该方法首先建立肤色和唇色的高斯模型,提取候选人脸和人嘴区域,然后对平面旋转候选人脸利用椭圆模型参数将其校准为端正人脸,最后由神经网络确认候选区域是否为人脸。实验结果表明该方法具有良好的检测精度和普适性。针对人脸检测在视频领域婀惴旱挠用,本文将人脸检测算法入新闻视频主持人镜头的检测问题当中。首先,提取每个新闻视频镜头有代表性的一帧为其关键帧,基于同一模型的主持人关键帧的相似性,运用图论聚类算法对关键帧聚类,然后基于模糊推理的模糊系统检测效率和鲁棒性。本文所提出的检测方法性能优良,检测效果理想,具有较高的实用价值。高斯模型神经网络图论聚类模糊推理问题展开研究。被用来进行主持人人脸检测,进一步调整检测结果。仿真实验验证了该方法的关键词:人脸检测.
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跏躲捶纪查煎冢合绶觯门期:墨噬,』。冢豪俭:创新性声明关于论文使用授权的说明成果。尽我所知,除了文中特剐如员曜⒑椭滦籸蘖械哪谌菀酝猓畚慕恚痜其它教育机构的学位或让书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完令了解西安电予科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电予科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复市聿樵暮徒枥畚模谎?梢怨ú嫉娜ú炕部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮本人签名本人声嗨式坏穆畚氖俏腋鋈嗽诘际χ傅紏、进行的研究骷叭〉玫腎蚪究包含其他人已经发表或撰写过的研究成果:也不包含为获得西安电子科技人学或密后遵守此规定
——笠二童笪堡————————————————』人脸检测问题最初来源于人脸蝴第一章绪论§研究背景及意义和性格。人脸图像的研究在计算机视觉和信号处理领域占有极为重要的地位。当然,对人脸的研究不仅局限在工程、科学研究上,在哲学、心理学、医学、人文等领域也有着广泛的研究意义。让机器能够具有人的智能,使它们可以像人脑一大小、位姿的过程¨】。人脸检测作为人脸信息处理中的一项关键技术,近年来成为。人脸识别的研究可以追征是人的内在属性,具有很强的自身稳定性和个体差异性,因此生物特征便成为比其它人体生物特征具有信息量丰富、界面友好、应用方便等显著的优点,因此,人脸识别成为最有潜力的生物身份验证手段,这种应用背景要求自动人脸识别系统能够对一般环境图像具有一定的适应能力,由此所面临的一系列问题使得人脸检测开始作为一个独立的课题受到研究者的重视。今天,人脸检测的应用背景已经远远超出了人脸识别的范畴,在人工情感计算、基于内容的检索、数字视频处理、视觉监测等方面有着重要的应用价值。人脸检测研究具有重要的学术意义。人脸是一类具有相当复杂的细节变化的自然结构目标,此类目标的检测问题的挑战性在于:肆秤捎谕饷病⒈砬椤⒎色等不同,具有模式的可变性;话阋庖逑碌娜肆成希赡艽嬖谘劬怠⒑氲人脸是一个信息极为丰富的模式集合,是人类互相判别、认识、记忆的主要标志。我们通过观察人脸的外部特征,可以判断一个人的性别、种族,甚至身份样判别、认识、记忆人类,是全世界研究人员的愿望。人脸检测是所有人脸研究的第一个步骤,对于整个应用系统的性能起着关键性的作用。是指在输入图像中确定所有人脸绻嬖的位置、模式识别与计算机视觉领域内一项受到普遍重视、研究十分活跃的课题。溯到世纪一年代,经过几十年的曲折发展已趋成熟。人脸检测是自动人脸识别系统的一个关键环节,但早期的人脸识别研究主要针对具有较强约束条件的人脸图像缥薇尘暗耐枷,往往假设人脸位置已知或很容易获得,因此人脸检测问题并未受到重视。近几年随着电子商务等应用的发展,人们对自动有效身份验证的要求日益迫切。由于人脸、指纹、视网膜、虹膜、基因、声音等生物特身份验证的最理想的依据手