[发明专利]一种针对人脸图像的年龄判别方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及人脸图像处理领域，特别是涉及一种针对人脸图像的年龄判别方法和装置。

背景技术

由于广泛的应用前景，人脸识别技术近年来得到了深入的研究。但另一种与人脸识别相关的技术尚未引起重视，那就是年龄变化。

一个人从出生开始逐渐长大成人的过程中，随着脸部骨骼的生长，脸型不断变长变大，相貌也在变化；而从青年不断衰老进入老年的过程中，皮肤逐渐衰老，皱纹不断增多。因此，如果能够根据人脸图像准确地判别年龄，将有助于对人的身份的正确鉴别。

此外，年龄判别在人机交互领域有着很多应用，例如网页浏览器可以根据用户的年龄来决定是否允许用户查看某些网页；自动售货机可以拒绝向未成年人出售香烟和酒精性饮料；公共场所可以根据不同年龄的需求提供相应的服务等。

尽管年龄判别有着广泛的应用，但至今相关的研究工作仍然很少。主要原因是，即使通过人眼所见，人的年龄判别也常常不准确，因此年龄判别不是一种典型的分类问题；其次，由于肖像权和个人隐私的原因，在同样的光照条件下采集不同年龄段的人脸图像本身就是个问题，作为研究基础的年龄数据库不是很多。

现有基于人体测量模型的年龄判别技术，通过人脸的皱纹和前额进行年龄判别，实际上并不能将脸上都有皱纹但形式有区别的新生儿和年长者区分开来，且只能粗略地将人脸年龄划分为儿童、青年和老年3类，无法完成精细的年龄判别。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提供一种针对人脸图像的年龄判别方法，用以提高年龄判别的精确度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对人脸图像的年龄判别方法，用以提高年龄判别的精确度。

本发明还提供了一种针对人脸图像的年龄判别装置，用以保证上述方法在实际中的实现及应用。

为了解决上述问题，本发明公开了一种针对人脸图像的年龄判别方法，包括：

基于纹理和形状特征，对人脸图像进行粗略估计；

若粗略估计结果落入年龄最大组和年龄最小组，则结束本次操作；

否则，依据从特定年龄组别样本获取的人脸特征库，对所述有效人脸图像进行精细估计，并依据精细估计结果确定该人脸图像所属的年龄组别。

优选的，所述基于纹理和形状特征，对人脸图像进行粗略估计的步骤包括：

基于形状分析，判断人脸图像属于成人脸型还是儿童脸型；

若为成人脸型，则通过纹理分析，判断人脸图像是否属于年龄最大组，若否，则执行精细估计步骤；

若为儿童脸型，则通过纹理分析，判断人脸图像是否属于年龄最小组，若否，则执行精细估计步骤。

优选的，所述基于纹理和形状特征，对人脸图像进行粗略估计的步骤包括：

基于纹理分析，判断人脸图像属于非皱纹脸型还是皱纹脸型；

若为非皱纹脸型，则通过形状分析，判断人脸图像属于儿童脸型还是成人脸型；

若为皱纹脸型，则通过形状分析，判断人脸图像属于年龄最大组还是年龄最小组。

优选的，所述精细估计步骤包括：

对人脸图像进行双高斯差滤波；

对所述滤波后的人脸图像进行直方图均衡化操作；

首先对均衡化的后的人脸图像，做Gabor卷积，然后针对不同方向、不同尺度的Gabor卷积图像，提取LDA特征，并根据所述LDA特征建立年龄模板；

基于所述年龄模板，采用最近邻方法将人脸图像进行归类。

优选的，所述形状分析为器官比例分析，所述纹理分析为皱纹分析。

优选的，针对成人脸型，执行精细估计步骤后的年龄组别包括儿童、少年、青年和中年；

针对儿童脸型，执行精细估计步骤后的年龄组别包括幼儿和儿童。

优选的，在基于纹理和形状特征，对人脸图像进行粗略估计的步骤前，还包括：

对人脸图像进行预处理，以预处理后的人脸图像进行粗略估计操作。

优选的，所述对人脸图像进行预处理的步骤包括：

对所述人脸图像进行眼睛定位，得到眼睛位置；

根据所述眼睛位置，对所述人脸图像进行归一化操作；

从所述归一化后的人脸图像中割取预设大小的图像。

本发明还公开了一种针对人脸图像的年龄判别装置，包括：

粗略估计模块，用于基于纹理和形状特征，对人脸图像进行粗略估计，并判断粗略估计结果是否落入年龄最大组和年龄最小组，若是，则结束本次操作，否则，触发精细估计模块；