[发明专利]图像中最大人脸的跟踪装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，具体地说，是涉及一种图像中最大人脸的跟踪装置和方法。

背景技术

近年来，随着模式识别技术的发展，在计算机视觉和图像处理技术领域，获取图像或者视频中的人脸信息在诸如人机交互、安全、娱乐等领域都具有重要的应用。因此，从图像中自动获取人脸的数目、大小、位置信息并进行跟踪的技术，受到了极大的重视。

现有的人脸跟踪技术一般都会首先采用人脸检测确定图像中存在的人脸，继而采用人脸跟踪技术对目标人脸进行跟踪。在很多视频图像处理的应用中，往往只关心视频中最大的人脸，比如基于人脸信息进行AE(Auto-Exposure，自动曝光)、AF(Auto-Focus，自动对焦)和AWB(AutoWhite Balance，自动白平衡调整)、视力保护、数字放大人脸区域，以及人脸识别等应用也往往只关心视频中最大的人脸。而现有的人脸跟踪技术，有些方法只能跟踪一个人脸，而且也不关心跟踪目标是否是最大的人脸，另一些方法虽然能够跟踪多个人脸，但对于上述只需要确定并跟踪最大人脸的应用存在冗余运算。

综上所述，有必要提供一种快速跟踪图像中最大人脸的装置和方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种图像中最大人脸的跟踪装置和方法，以减小运算复杂度，提高运行效率。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种图像中最大人脸的跟踪装置，包括：

检测模块，用于对当前帧进行最大人脸检测；

跟踪队列存储模块，与所述检测模块相连，用于存储检测到的最大人脸所对应的人脸框；

人脸框记录更新模块，与所述跟踪队列存储模块相连，用于根据当前帧检测到的最大人脸所对应的人脸框，对所述跟踪队列存储模块保存的对应于同一个人脸的人脸框记录进行匹配更新；

跟踪模块，与所述跟踪队列存储模块相连，用于在所述跟踪队列存储模块所保存的人脸框中进行最大人脸跟踪。

如上所述的图像中最大人脸的跟踪装置，所述检测模块可以包括：

检测器预设子模块，用于预设一个人脸检测器的尺度；

尺度级数生成子模块，用于获得一系列尺度级数；

检测器生成子模块，与所述检测器预设子模块和尺度级数生成子模块相连，根据预设尺度的人脸检测器，采用特征放缩的方式得到不同尺度的一系列人脸检测器；

检测执行子模块，与所述检测器生成子模块相连，按照由大尺度到小尺度的顺序，依次采用所述一系列人脸检测器对当前帧进行最大人脸检测，首次检测到的人脸即为当前帧最大人脸。

本发明进而提供了一种图像中最大人脸的跟踪方法，包括步骤：

(1)根据预设尺度的人脸检测器和一系列尺度级数，采用特征放缩的方式得到不同尺度的一系列人脸检测器；

(2)如果当前帧为跟踪处理的第一帧，或者上一帧没有检测到人脸，则采用步骤(1)中得到的所述一系列人脸检测器在当前帧全图范围内进行最大人脸检测；

如果上一帧检测到最大人脸，则根据上一帧检测到最大人脸所使用的检测器尺度和检测到最大人脸的人脸框位置，确定当前帧人脸检测器尺度范围及检测范围，并根据所述当前帧人脸检测器尺度范围中的人脸检测器，在当前帧所述检测范围内进行最大人脸检测；

(3)将检测到的最大人脸所对应的人脸框添加到最大人脸跟踪队列中，并将所对应的人脸框与所述跟踪队列中所有人脸框记录进行匹配，

如果匹配到对应于同一个人脸的人脸框记录，则采用所述检测到的最大人脸所对应的人脸框更新所述跟踪队列中的对应于同一个人脸的人脸框记录；

如果没有匹配到对应于同一个人脸的人脸框记录，则将检测到的最大人脸所对应的人脸框作为新的记录添加到所述跟踪队列中；

(4)在所述跟踪队列中确定当前跟踪的最大人脸，并将图像的下一帧作为当前帧，返回步骤(2)继续执行。

如上所述的图像中最大人脸的跟踪方法，步骤(1)中所述得到不同尺度的一系列人脸检测器的步骤，可以包括：

设定人脸检测器的预设尺度MS，一系列尺度级数Nk和检测尺度放缩因子SS，采用特征放缩的方式得到不同尺度的一系列人脸检测器。

进一步地，设定最大检测尺度MAXF、最小检测尺度MINF，获得所述一系列尺度级数Nk，可以包括步骤：

(1)根据所述MS、MAXF、MINF和SS，获得满足MS*SS^N1≤MINF的最大整数N1，满足MS*SS^N2≥MAXF的最小整数N2；