[发明专利]基于肤色特征的人脸检测方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体地说，是涉及一种基于肤色特征的人脸检测技术。

背景技术

人脸识别技术是生物认证的一种。近年来随着人工智能和电子商务迅速发展，人脸自动识别技术成为最有潜力的生物识别技术和生物身份验证手段。人脸自动识别技术就是利用计算机分析人脸图像，进而从中提取出有效的面部信息并用来辩识此人身份的技术。它涉及到模式识别、图形图像处理、计算机视觉、生理学、心理学以及认知学等诸多学科知识，并与基于其它生物特征的身份鉴别方法以及计算机人机感知交互的研究领域都有密切联系。与指纹、掌纹、视网膜、虹膜、基因等其它的生物特征识别系统相比，人脸识别系统具有对人无伤害、无限制、友好方便等特点，易于为用户所接受。

人脸识别技术可以被应用在多种不同的安全领域，比如证件(如驾驶执照)、护照中的身份认证；楼宇进出的安全控制；重要场所中的安全检测和监控；智能卡的身份认证等等。人脸识别技术在信息安全领域也有着巨大的潜在应用价值。随着网络技术日益走进人们的日常生活，越来越多的用户可以访问互联网，越来越多的信息被置入互联网。而由于网络信息访问的便捷性，网络的安全控制成为一个日益迫切的重要问题。利用人脸的特征识别技术，可以进行计算机的登陆控制，可以进行应用程序安全使用、数据库安全访问和文件加密，可以实现局域网和广域网的安全控制，可以保护电子商务的安全性。人脸识别技术可以用于创造友好自然的人机交互方式，是智能计算机领域研究的重要内容之一。一个可以识别使用者脸像的智能计算机，可以按照其特点为该使用者提供工作环境，从而使人与计算机之间交互如同人与人之间的交互一样轻松自如。另外，人脸识别技术还被用在图像库检索领域，在大型的人脸数据库中检索出与索引相同或相近的脸像。例如，公安部门可以利用人脸识别技术进行罪犯库的管理和查询。由于人脸识别的非侵犯性，具有直接、方便、友好的特点，是人们最容易接受的身份鉴别方式。随着网络技术和桌上视频的广泛采用，图像捕捉正在成为个人计算机的标准外设，同时电子商务等网络资源的利用对身份验证提出了新的要求，人脸识别成为最有潜力的身份验证手段之一。

人脸识别过程一般包括人脸的检测和定位、特征提取和人脸识别三部分。很明显，人脸的检测是人脸识别过程中最基本的步骤，如果检测误差太大，那会对后续工作产生很大困难，甚至使结果没有任何意义。人脸检测是一个相当复杂的问题，由于面部表情的不同及光照条件的变化，以及眼睛、鼻子、嘴巴和胡须等的影响，面部伤痕的出现等，均可不同程度的影响人脸检测的准确度，导致误检或漏检。因此，多年来人脸检测方法的研究一直引起人们的关注。

早期的人脸识别算法都是在认为已经得到了一个正面人脸或者人脸很容易获得的前提下进行的，但是随着人脸应用范围的不断扩大和开发实际系统需求的不断提高，这种假设下的研究已不再能满足需求，人脸检测开始作为独立的研究内容发展起来.目前，国内外的文献中所涉及的人脸检测算法已经有多种，许多重要的国际会议和期刊都也都涉及到人脸检测问题研究论题.人脸检测的研究涉及模式识别、图像处理、生理学、心理学、认知科学与基于其它生物特征的身份鉴别方法以及计算机人机感知交互领域都有密切联系，因此，早在20世纪60年代即引起了研究者的强烈兴趣.进入20世纪90年代，由于各个领域对人脸检测系统的迫切需求，人脸检测的研究重新成为研究的热点.今天，人脸检测的应用背景已经远远超出了人脸识别系统的范畴，在基于内容的检索、数字视频处理、视觉监测等方面都有着重要的应用价值，因此越来越受到业界的广泛重视.

但是，常见的人脸检测算法比较复杂，比如基于灰度特征的人脸检测算法等，都需要花费大量的时间进行运算，从而使得系统的实时性很差。

发明内容

本发明为了解决现有人脸检测算法运算复杂、时间长、实时性不好的问题，提供了一种基于肤色特征的人脸检测方法，通过简单的处理过程即可实现人脸图像的检测定位。运算速度快，系统实时性好。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种基于肤色特征的人脸检测方法，包括以下步骤：

a、提取待检测的人脸图像；

b、对人脸图像进行色彩平衡，消除光源颜色变化对人脸区域的影响；

c、进行颜色空间转换，将经过色彩平衡处理后的人脸图像转换到亮度跟色度分离的颜色空间；

d、选定待检测的人种，以提取相应人种的肤色信息分布范围；

e、判断人脸图像中的每个像素点的三分量是否同时落入上述的肤色信息分布范围内，若是，则将该像素点设置为1，否则，设置为0，以生成二值化图像；