[發明專利]一種復雜場景中人眼定位方法及系統

有效

• 申請號: 201510733877.6
• 申請日: 2015-10-31
• 公開（公告）號: CN105205480B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 王文成;劉云龍;吳小進;鄭秀云
• 申請（專利權）人: 濰坊學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 石譽虎

本發明涉及人臉識別技術領域，提供一種復雜場景中人眼定位方法及系統，方法包括：對獲取到的圖像進行人臉圖像處理和檢測，生成包含純人臉區域的人臉圖像；對包含純人臉區域的人臉圖像進行對比度增強處理，獲得凸顯人臉眼部的灰度特征的人臉圖像；在凸顯人臉眼部的灰度特征的人臉圖像上進行人眼的初步定位處理，獲取候選眼睛區域的人眼圖像；根據獲取到的候選眼睛區域中眼睛中心的位置，計算眼睛中心在采集到的圖像中的坐標，并標記，實現在大場景下對人臉進行快速、準確的定位。

技術領域

本發明屬于人臉識別技術領域，尤其涉及一種復雜場景中人眼定位方法及系統。

背景技術

人臉識別是模式識別研究領域的重要課題，在信息安全、出入口訪問控制、智能卡等方面有著良好的應用前景。其中，二維和三維人臉識別方法中一個很重要的過程就是人眼的檢測和定位，這是由于眼睛區域包含了豐富的可用于個體區分的重要信息，不僅可以提高識別和檢測的速度，而且能夠降低識別算法的復雜度。同時，由于雙眼位置和間距受光照和表情變化的影響最小，眼睛的定位又是人臉圖像進行位置、大小和角度歸一化的前提，也是人臉其他部件眉毛、鼻子、嘴巴等檢測和抽取的基礎。因此，人眼的自動定位成為人臉識別研究中的一個基本且非常重要的課題。

目前，針對人眼定位的方法有很多，主要包括基于模板匹配的方法、基于灰度投影的方法和基于分類器設計的方法等，其中，這些人眼定位方法存在缺陷，具體為：

在基于模板匹配的方法中，需要分別使用左眼模板和右眼模板在圖像中進行匹配，不需要大量的先驗知識，但是其對初始位置有要求并且計算量大；

基于灰度投影法，由于其計算量小的特點常常被用作人眼的定位，但是該方法需要大量的圖像預處理，并且受光照和遮擋的影響較大，對于出現頭發的遮擋會使得算法失效；

基于分類器設計方法主要包括支持向量機(Support Vector Machine，SVM)、神經網絡、迭代算法AdaBoost等，這些方法將人眼定位作為一個分類問題，其定位精度較高，但是在大場景中，人眼作為微弱目標存在，利用分類器全局多次搜索圖像計算量大，過程繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠在復雜大場景下，對人臉進行快速準確定位的復雜場景中人眼定位方法。

本發明是這樣實現的，一種復雜場景中人眼定位方法，所述方法包括下述步驟：

對獲取到的圖像進行人臉圖像處理和檢測，生成包含純人臉區域的人臉圖像；

對包含純人臉區域的人臉圖像進行對比度增強處理，獲得凸顯人臉眼部的灰度特征的人臉圖像；

在凸顯人臉眼部的灰度特征的人臉圖像上進行人眼的初步定位處理，獲取候選眼睛區域的人眼圖像；

根據獲取到的候選眼睛區域中眼睛中心的位置，計算所述眼睛中心在采集到的圖像中的坐標，并標記。

作為一種改進的方案，所述對采集到的圖像進行人臉圖像處理和檢測，生成包含純人臉區域的人臉圖像的步驟具體包括下述步驟：

將獲取到的RGB圖像轉換為彩色空間圖像；

對所述彩色空間圖像進行基于膚色的模型分析以及基于形態學的運算處理，得到基于灰度的人臉圖像；

對基于形態學運算處理后的人臉圖像進行區域篩選，獲取基于灰度的人臉候選區域的圖像；

根據獲取到的人臉候選區域的圖像，獲取人臉候選截圖；

將所述人臉候選截圖轉換為灰度圖像，并對所述灰度圖像進行人臉區域的檢測，生成包含純人臉區域的人臉圖像。

作為一種改進的方案，所述對包含純人臉區域的人臉圖像進行對比度增強處理，獲得凸顯人臉眼部的灰度特征的人臉圖像的步驟具體包括下述步驟：