人脸特征检测与跟踪算法研究

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1、南京理工大学硕士学位论_殳入脸特征检测与跟踪算法研究摘要人脸特征检测与跟踪作为人脸信息处理中的一项关键技术，近年来成为模式识别与计算机视觉领域一项受到普遍重视，研究十分活跃的课题。本文首先对人脸特征检测和跟踪技术进行综述。在此基础上，分别研究了两种人脸特征检测和两种人脸特征跟踪算法。在人脸特征检测方面，第一种是基于先验知识和边缘提取的非模板人脸特征检测方法，该算法充分利用人脸及其特征的己知信息，通过形态学处理、面积滤波等操作得到眼睛和嘴唇的粗略位置，再利用边缘提取得NIt＆．角和嘴角的准确位置；第二种是基于模板的人脸特征检测方法

2、，即先利用基于颜色的方法检测到图像中的人脸候选区域，再通过眼睛检测来判断每个区域内是否存在脸，而眼睛检测则采用有效的模型匹配方法来实现。对于特征跟踪，第一种方法采用简单的模板匹配方式，即利用上一帧特征区域作为模板，来搜索匹配当前帧中的特征，再进行边缘提取得到眼角和嘴角的位置：另一种是基于变形模板和SNAKE的人脸特征跟踪方法，先用变形模板确定特征轮廓的大致位置，再利用SNAKE方法自主收敛到轮廓的准确位置，在此基础上用双SNAKE实现唇动跟踪。通过实验，证明了以上算法的可行性。同时，比较分析了上述算法的利弊。最后，给出进一步的研

3、究方向。关键词：人脸特征边缘提取模板匹配变形模板蛇形第1页堕塞型三查堂堡主堂焦堕苎△丝鲎堡丝型兰里壁蔓鲨型塞一AbstractTheproblemoffacialfeaturedetectionandtracking，akeytechnologyinfaceinformationprocessing，hasrecentlyemergedintoarlimportantsubjectinthefieldsofpatternrecognitionandcompntervision．Basedonageneralreviewofexi

4、stingschemesoilthisparticulartopic，wediscusstwofacialfeaturedetectionalgorithmsandtwotrackingalgorithms．Thefirstdetectionmethodisbasedonfacialknowledgeandedgeextracting，whichlocalizeseyesandmouseroughlyusingmorphologicprocessingandareafilter,andthenextractscanthiandc

5、ornersofthemouthaccuratelyusingCannyedgeextractingmethodTheotherdetectionalgorithxnisbasedonaneyemodel，whichfirstllsesastatisticalskin—colormodeltosegmentface—candidateregionsintheimage，andthepresenceorabsenceofafaceineachregionisverifiedbymeansofaneyedetector，basedo

6、nanefficienttemplatematchingscheme．Forthetwofacialfeaturetrackingalgorithms，theformerapproachusessimpletemplatematchingtosearcheyesandmouseinthecurrentframe．Thesecondtrackingmethodsynthesizesdeformabletemplateandsnake，whichlocalizesfeaturecontoursusingdeformabletempl

7、ate，thenconvergencestotheaccuratefeaturecontoursusingsnake．Later,wediscussmousetrackingbasedondoublesnakes．Finally，severalfurtherresearchaspectsarepointedoutbasedontheanalysisoftheconsandprosoftheabovefouralgorithmsKeywords：facialfeature，edgeextracting，templatematchi

8、ng，snake，deformabletemplate第lI页声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与