[發(fā)明專利]快速的全角度人臉跟蹤方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610019255.1
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105701466A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 周玉
• 申請（專利權）人: 杭州奇客科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 杭州華知專利事務所 33235
• 代理人: 寧岡

技術領域

本發(fā)明涉屬于模式識別技術領域，特別是一種新的快速的全角度人臉跟蹤方法。

背景技術

人臉檢測與跟蹤，人臉識別，性別識別，年齡估計，表情識別等等技術現(xiàn)在逐漸已 經(jīng)成為機器視覺領域、人機交互領域最重要的幾個研究課題。在智能監(jiān)控，視頻會議，智能 行為分析，人臉認證、考勤等方向正在大規(guī)模應用。

人臉分析系統(tǒng)中人臉檢測和人臉識別一般是最復雜和最耗資源的，人臉跟蹤作為 一個動態(tài)的人臉分析系統(tǒng)必不可少的模塊，對系統(tǒng)性能起著至關重要的作用。加入人臉跟 蹤模塊，第一可以降低檢測和識別這些耗資源模塊調用的頻率，提高系統(tǒng)效率；第二可以提 高檢測和識別這些模塊輸出結果的準確率，提高識別率。通常人臉跟蹤是建立在人臉檢測 基礎之上的，在很多應用場景中人臉跟蹤與檢測需要交叉進行，兩者密不可分。

目前人臉跟蹤最常用的方法有三種：基于特征匹配的跟蹤、基于區(qū)域匹配的跟蹤 以及基于模型匹配的跟蹤。這三種方法主要存在兩方面的問題：第一，魯棒性有待提高，在 現(xiàn)實場景中當跟蹤目標運動量較大，多目標交叉，目標被部分遮擋等情況下，跟丟或者跟錯 目標發(fā)生的可能性較大；第二，對于各種算法的跟蹤速度，特別是在獲得較精確位置要求的 前提下跟蹤速度都還有待提高，尤其對于多目標的跟蹤，單個目標的跟蹤一定要是高效的。

如授權公告號為CN100390811C的中國發(fā)明專利，記載了“實時的從視頻中跟蹤 多個人臉的方法”，其基于人臉顏色直方圖的均值漂移跟蹤法來跟蹤、定位人臉，該方法在 實際應用中魯棒性不夠好，容易受光線和人體膚色的影響，跟蹤的人臉目標經(jīng)常會漂移到 脖子，手臂上。

如授權公告號為CN101567043B的中國發(fā)明專利，記載了“基于分類識別的人臉 跟蹤方法”，其基于分類的人臉跟蹤算法，在人臉運動量較大，角度較大人臉檢測器檢測不 到時，人臉都會跟丟。而且由于該系統(tǒng)需要對每一幀圖像檢測人臉，因此該算法效率很低， 算法耗時很大。

如授權公告號為CN101794385B的中國發(fā)明專利，記載了“用于視頻序列的多角 度多目標快速人臉跟蹤方法”，對需要跟蹤的人臉建立顏色直方圖來作為跟蹤模板，第一： 容易受人體膚色影響，第二：當人臉變化較快時跟蹤模板需要盡快更新。因此該算法的魯棒 性不夠好，效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種快速的全角度人臉跟蹤方法，能夠快速、 在全角度下跟蹤人臉，同時去除人臉檢測器誤檢出來的異常區(qū)域的人臉。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的快速的全角度人臉跟蹤方法，包括步驟：

a.采集實時獲得的圖像數(shù)據(jù)；

b.圖像數(shù)據(jù)預處理；

c.判斷是否滿足人臉檢測要求，若滿足人臉檢測要求則執(zhí)行步驟(d)，若不滿足人 臉檢測要求則執(zhí)行步驟(i)；

d.根據(jù)預處理之后的圖像進行人臉檢測，判斷是否存在人臉，若未檢測到人臉存 在則執(zhí)行步驟(e)，若檢測到人臉則執(zhí)行步驟(f)；

e.找出人臉檢測器之前誤檢測到的人臉，從跟蹤人臉庫中剔除該人臉，執(zhí)行步驟 (i)；

f.將檢測到的人臉的信息與待跟蹤人臉庫中的數(shù)據(jù)進行對比，若該人臉信息與待 跟蹤人臉庫中的所有人臉目標的信息不相符則執(zhí)行步驟(h)，若該人臉信息與待跟蹤人臉 庫中的某一個人臉目標的信息相符，則執(zhí)行步驟(g)；

g.判斷為同一個人臉，執(zhí)行步驟(i)；

h.判斷為新人臉；

i.更新待跟蹤人臉庫；

j.擴大待跟蹤人臉庫中的人臉目標的位置范圍，具體擴大的倍數(shù)根據(jù)實踐檢測的 圖像的大小及目標與采集設備的距離而定；

k.在擴大的區(qū)域內(nèi)檢測人頭，若未檢測到人頭則執(zhí)行步驟(m)，若檢測到人頭則執(zhí) 行步驟(l)；

l.更新待跟蹤人臉庫中對應的人臉目標信息，執(zhí)行步驟(n)；

m.刪除待跟蹤人臉庫中對應的人臉目標信息；

n.更新統(tǒng)計信息，然后執(zhí)行步驟(a)進行下一幀檢測與跟蹤。

進一步的，步驟(b)中，采用直方圖均衡化預處理來減弱光線對檢測和識別的影 響。

進一步的，步驟(c)中，人臉檢測采用全圖像幀范圍內(nèi)檢測人臉或者是在指定的局 部范圍內(nèi)檢測人臉。