[發明專利]一種基于梯度方向的頭發分向判斷方法

有效

• 申請號: 201710626890.0
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107451555B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 汪俊鋒;鄧宏平;劉罡;戴平
• 申請（專利權）人: 安徽慧視金瞳科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種基于梯度方向的頭發分向判斷方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)使用Dlib人臉特征點檢測算法，檢測出人臉頭像圖片中人臉的68個特征點，將68個特征點依次標記為B1-B68；

(2)依據人臉的68個特征點，旋轉圖像使得人臉處于圖像的水平位置，然后截取出包含頭發的人臉整體照片區域；

(3)針對變換后的完整人臉區域，截取出頭發區域的圖像，然后計算出該區域圖像每個像素點的梯度方向，所述步驟(3)包含以下步驟：

(3.1)確定人臉圖像中頭發區域；

(3.2)計算頭發區域中每個像素點的梯度角θ；

(3.3)得到頭發區域像素點的梯度角矩陣；

(4)遍歷整個頭發區域的每個像素點的梯度方向，根據梯度方向的變化情況，判斷頭發的分向，所述步驟(4)包含以下步驟：

(4.1)歸一化所述梯度角矩陣；

(4.2)將所述頭發區域圖像劃分為2N塊小區域，其中N為正整數，計算每一塊區域的梯度角平均值，并對該平均值歸一化處理；

(4.3)計算左側N塊區域和右側N塊區域的梯度角平均值；

(4.4)根據左右側N塊區域的梯度角平均值，判斷頭發分向。

2.根據權利要求1所述的基于梯度方向的頭發分向判斷方法，其特征在于：所述步驟(2)包含以下步驟：

(2.1)計算人臉輪廓B1和B17點組成的直線與水平線的夾角α；

(2.2)將圖像順時針旋轉α，得到水平人臉的圖像，同時修正68個人臉特征點坐標；

(2.3)確定人臉中心點C的坐標其中(X_B1,Y_B1)為B1點坐標，(X_B17,Y_B17)為B17點坐標；

(2.4)基于C點坐以及B1和B17點坐標，計算矩形人臉區域的左上角和右下角的X坐標；

(2.5)基于C點坐以及B1和B17點坐標，計算矩形人臉區域的左上角和右下角的Y坐標；

(2.6)基于所述左上角和右下角的坐標，確定并截取人臉和頭發區域圖像。

3.根據權利要求2所述的基于梯度方向的頭發分向判斷方法，其特征在于：所述夾角其中(X_B1,Y_B1)為B1點坐標，(X_B17,Y_B17)為B17點坐標。

4.根據權利要求2所述的基于梯度方向的頭發分向判斷方法，其特征在于：所述矩形人臉區域的左上角和右下角的X坐標的計算公式如下：左上角點的X坐標X_L可通過下面公式計算，X_L＝X_C-1.3×(X_C-X_B1)，如果X_L小于0，則X_L＝0；右下角的X坐標坐標X_R可通過下面公式計算，X_R＝X_C+1.3×(X_B17-X_C)；如果上面計算出的X_R大于圖像的寬度Width，則X_R＝Width；其中C點的坐標

5.根據權利要求2所述的基于梯度方向的頭發分向判斷方法，其特征在于：所述矩形人臉區域的左上角和右下角的Y坐標的計算公式如下：左上角點的Y坐標Y_L可通過下面公式計算，Y_L＝Y_C-1.5×(Y_B9-Y_C)，其中，B9為人臉輪廓中標示下巴下界的邊緣，如果Y_L小于0，則Y_L＝0；右下角的Y坐標Y_R可通過下面公式計算，Y_R＝Y_C+1.5×(Y_B9-Y_C)，如果上面計算出的Y_R大于圖像的高度Height，則Y_R＝Height；其中，C點的坐標