发明名称 在影像中将人脸特征定位之方法
摘要 本发明系为一种在影像中将人脸特征定位之方法,用以在一输入影像中,辨识出人脸特征(例如五官)所在的位置。首先对一输入影像进行背景消除以及人脸方位导正的预处理,再将导正之输入影像与一灰阶并标示有人脸特征之参考影像比较,分别计算参考影像与导正之输入影像之像素列与像素点间的变化相似值,并透过动态规划技术找出两影像像素间的最佳对应关系,俾可藉此根据参考影像所标示的人脸特征位置,找出导正之输入影像中所对应到的人脸特征位置。
申请公布号 TW569148 申请公布日期 2004.01.01
申请号 TW091107106 申请日期 2002.04.09
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 彭吴忠谋
分类号 G06T1/00 主分类号 G06T1/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种在影像中将人脸特征定位之方法,主要包括下列步骤:(A)利用肤色找出一输入影像中之人脸区域;(B)在该人脸区域中,找出颜色与肤色相异之特征区块,俾利用该特征区块来导正该输入影像;(C)以一标示有人脸特征之参考影像来与该导正之输入影像比对,俾将该参考影像之像素列Ri(i=1.2.3...m)与该导正之输入影像的像素列Tu(u=1.2.3...p)两两相比,而求得mp组相似値d(Ri,Tu);以及(D)在由节点(i,u)(i=1.2.3...m,u=1.2.3...p)所构成之第一矩阵中,将每一节点(i,u)附上相似値d(Ri,Tu),并由该第一矩阵之起点(1,1)至终点(p,m)之路径中,找出节点相似値之累加値为最小之最佳路径,而得知该参考影像之所有像素列与该导正之输入影像的所有像素列之对应关系,俾以根据该参考影像之人脸特征来找出该导正之输入影像的人脸特征。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,于步骤(C)中,每一组相似値d(Ri,Tu)系由下述之步骤求出:(C1)两两比对参考影像之像素列Ri上各相邻像素点之灰阶变化値Ri,j=ri,j-ri,j-1与人脸区域之像素列Tu上各相邻像素点之灰阶变化値tu,v = tu,v-tu,v-1,而求得(n-1)(q-1)组相似値d(ri,j,tu,v)=︱ri,j-tu,v︱,其中,ri,j(j=1.2.3...n)表示像素列Ri之像素点灰阶値,tu,v(v=1.2.3...q)表示像素列Tu之像素点灰阶値;以及(C2)在由节点(ri,j,tu,v)(j=1.2.3...n,v=1.2.3...q)所构成之第二矩阵中,将每一节点(ri,j,tu,v)附上相似値d(ri,j,tu,v),并由该第二矩阵起点(ri,2,tu,2)至终点(ri,n,tu,q)之路径中,找出节点相似値之累加値为最小之最佳路径,其中,该最小累加値系为像素列Ri与Tu之相似値d(Ri,Tu)。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中,于步骤(C2)中,系以动态规划技术找出最佳路径。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,于步骤(A)中,系以一肤色模型对该输入影像进行色彩分割(color segment),以撷取该输入影像中之人脸区域。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中,于步骤(A)中,系使用平均-移转(mean-shift)演算法对该输入影像进行色彩分割。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,步骤(B)尚包括有下列步骤:(B1)计算每一特征区块之中心点;(B2)将该特征区块两两配对,并分别将该等配对之特征区块之中心点连线,以形成至少一直线;(B3)比对该等直线,以求出一最适之人脸倾斜直线,并计算该人脸倾斜直线之水平倾斜夹角,其中,该最适之人脸倾斜直线系为该等直线中具有最小中央惯性力距(Central Moment of Inertia, CMI)差値之直线;以及(B4)依据该水平倾斜夹角,旋转该人脸区域,使该人脸倾斜直线之水平倾斜夹角为零,以导正该人脸区域。7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中,于步骤(B2)中,系仅形成水平倾斜夹角小于或等于一预设之人脸可能倾斜角度之直线。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,于步骤(B)中,系使用一非肤色模型,以供标示出该人脸区域中,颜色与肤色相异之特征区块。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该人脸区域之尺寸系调整至与该参考影像之尺寸相同。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该人脸特征系为眼睛、眉毛、鼻尖、嘴唇、脸颊、或额头。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,于步骤(D)中,系以动态规划技术找出最佳路径。图式简单说明:第1图:系本发明之在影像中将人脸特征定位之方法的流程图。第2图:系本发明导正人脸区域之流程图。第3A图:系依据本发明人脸倾斜直线之示意图。第3B图:系第3A图之局部放大示意图。第4A图:系依据本发明之参考影像之示意图。第4B图:系依据本发明之输入影像之示意图。第5图:系依据本发明比对参考影像与导正之输入影像,以取得一标示人脸特征之影像之流程图。第6图:系依据本发明第一矩阵之示意图。第7图:系依据本发明计算相似値d(Ri,Tu)之流程图。第8图:系依据第4图之参考影像像素列Ri与输入影像像素列Tu之像素点灰阶値对应之数据图。第9图:系依据本发明第二矩阵之示意图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号