[發明專利]一種基于改進的局部二值模式特征的舌頭動作識別方法

有效

• 申請號: 201410284449.5
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104112117B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 王巍;辛慧杰;劉勇奎
• 申請（專利權）人: 大連民族學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06F3/01
• 代理公司: 大連一通專利代理事務所(普通合伙)21233
• 代理人: 秦少林

1.一種基于改進的局部二值模式特征的舌頭動作識別方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

1)提取嘴部區域圖像：

從人臉圖像中檢測出嘴部區域，并將嘴部區域圖像灰度化和歸一化，將尺寸設定為32*16像素；

2)使用改進的局部二值模式算法：將局部二值模式計算區域內的像素差值進行處理，更多地保留垂直方向信息；嘴唇和舌頭灰度信息差值很小，水平方向信息量變化幅度較小，垂直方向信息更能體現紋理變化和嘴唇動作；

所述的改進的局部二值模式算法的計算過程公式為：

ALBP=Σi=0p-1G(fi-fc)2i]]>

G(fi-fc)=1,fi-fc≥20,fi-fc<2,i=3,7]]>

G(fi-fc)=1,fi-fc≥10,fi-fc<1,i=0,1,2,4,5,6]]>

其中p表示八鄰域，i按照下面的元素位置表取值位置；

f₀f₁f₂f₇f_cf₃f₆f₅f₄

計算過程為如下具體步驟：

(1)首先將一幅嘴部區域圖像劃分為2*2子區域；

(2)對每個子區域內的像素點提取改進的局部二值模式特征，并用這個值來反映該區域的紋理信息；

(3)在每個子區域內建立改進的局部二值模式特征的統計直方圖，每個子區域用一個統計直方圖來進行描述；

(4)整個嘴部區域圖像特征由上述4個子區域的統計直方圖按照一定的順序串聯起來組成，記為Feature；

3)利用支持向量機分類器進行舌頭動作分類

利用支持向量機分類器實現嘴部三種動作的分類，分別為嘴巴閉合，舌頭左伸和舌頭右伸；三種動作分別激發鼠標的位置移動，鼠標的左鍵單擊和鼠標的右鍵單擊操作；所述的支持向量機分類器進行舌頭動作分類包括支持向量機分類器訓練和支持向量機分類器識別；

所述的支持向量機分類器訓練包括如下步驟：

(1)對采集得到的嘴部區域圖像進行步驟1)和步驟2)中操作，獲取每幅圖像相應的Feature值；

(2)三種不同的動作圖像，即嘴巴閉合，向右伸舌頭及向左伸舌頭，分別將其用a,b和c作為類別標簽標記；

(3)隨機選用采集圖片的一半作為訓練集，采集圖片的另一半作為測試集，對SVM分類器進行訓練；

所述的SVM分類器識別包括如下步驟：

(1)對采集得到的嘴部區域圖像進行步驟1)和步驟2)中操作，獲取每副圖像相應的Feature值；

(2)將獲取的Feature值送入訓練好的SVM分類器進行分類，獲取類別標簽；

(3)根據類別標簽，識別出具體的舌頭動作，并激活相應的鼠標操作。