[發明專利]自動分割頭發的方法及其系統

有效

• 申請號: 201010296746.3
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102436636A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 王丹;曾煒;山世光;張洪明;陳熙霖
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所;日電（中國）有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/64
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

1.一種自動分割頭發的方法，其特征在于，包括：

步驟1，對訓練集中圖像和待分割的圖像進行人臉檢測，以從圖像中提取的人臉部分的擴展圖像作為后續處理的對象，并確定所述對象中人臉的姿態；

步驟2，對于訓練集中的圖像，根據各個圖像中標記的頭發像素點建立通用頭發特征統計模型，并依據所述圖像中人臉的姿態對所述圖像進行分類，對于每一姿態類別，根據姿態類別中各個圖像中標記的頭發像素點統計位置先驗模型，所述位置先驗模型包含各個像素位于頭發區域中的位置先驗概率，所述通用頭發特征統計模型表示各種人在各種情況下的頭發的共性特征；

步驟3，確定分割單位，按所述分割單位對待分割的圖像進行劃分，根據待分割的圖像的人臉的姿態確定所述待分割的圖像所屬的姿態類別，依據通用頭發特征統計模型和所屬姿態類別的位置先驗模型從劃分的部分中選擇頭發種子和背景種子；

步驟4，對所述頭發種子建立待分割圖像對應的頭發特征統計模型，對所述背景種子建立待分割圖像對應的背景特征統計模型；

步驟5，根據所述待分割圖像的頭發特征統計模型和背景特征統計模型，以及所屬姿態類別的位置先驗模型對所述待分割的圖像進行頭發分割。

2.如權利要求1所述的自動分割頭發的方法，其特征在于，

所述步驟3中分割單位為區域；

所述步驟3中依據通用頭發特征統計模型和所屬姿態類別的位置先驗模型從劃分的部分中選擇頭發種子和背景種子進一步為，

步驟21，對于每個區域，以區域中各個像素的位置先驗概率的數值平均值為所述區域的位置先驗概率，以區域中各個像素的頭發特征的數值平均值作為區域的特征數值，計算區域的特征數值在通用頭發特征統計模型下的條件概率；

步驟22，依據區域的位置先驗概率和區域的特征數值在通用頭發特征統計模型下的條件概率，通過貝葉斯方法計算所述區域作為頭發區域的后驗概率；

步驟23，依據所述后驗概率從分割的區域中選擇頭發種子和背景種子。

3.如權利要求1所述的自動分割頭發的方法，其特征在于，

所述步驟3中分割單位為像素；

所述步驟3中依據通用頭發特征統計模型和所屬姿態類別的位置先驗模型從劃分的部分中選擇頭發種子和背景種子進一步為，

步驟31，對于每個像素，以像素的位置先驗概率的數值為所述像素的位置先驗概率，以像素的頭發特征的數值作為像素的特征數值，計算像素的特征數值在通用頭發特征統計模型下的條件概率；

步驟32，依據像素的位置先驗概率和像素的特征數值在通用頭發特征統計模型下的條件概率，通過貝葉斯方法計算像素作為頭發區域的后驗概率；

步驟33，依據所述后驗概率從待分割圖像的像素中選擇頭發種子和背景種子。

4.如權利要求2所述的自動分割頭發的方法，其特征在于，

所述步驟23進一步為，

步驟41，將所有分割單位依據后驗概率的數值由高到低進行排序；

步驟42，對有序的分割單位的序列，從序列的第一個分割單位開始，依次選擇當前分割單位之后的分割單位，直至所選分割單位的總像素數目超過n，將所選分割單位作為頭發種子；從序列的最后一個分割單位開始，依次選擇當前分割單位之前的分割單位，直至所選的分割單位的總像素數目超過m，將所選分割單位作為背景種子；n和m分別為預設數值。

5.如權利要求2所述的自動分割頭發的方法，其特征在于，

所述步驟23進一步為，

步驟51，選擇后驗概率大于第一預設閾值的區域為頭發種子；

步驟52，選擇后驗概率小于第二預設閾值的區域為背景種子。

6.如權利要求1所述的自動分割頭發的方法，其特征在于，

所述步驟1和所述步驟2間還包括：

步驟61，對訓練集中圖像和待分割的圖像進行歸一化。