[发明专利]人脸图像的嘴部定位方法与装置、嘴形识别方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理与模式识别领域，特别涉及一种人脸图像的嘴部定位方法与装置、嘴形识别方法及系统。

背景技术

随着社会对现代智能技术需求的日益增长，对人脸嘴部的状态进行侦测也正在成为一项具有重要意义的新兴研究课题。

例如：在与生命息息相关的交通安全监控领域，如果能实现对司机驾驶的实时智能监控，并能在监控中对张嘴打呵欠的疲劳情况给予及时提醒，必将显著降低交通事故率；在表情识别技术领域中，嘴部的轮廓形状将是用作表情分类的一项重要特征；在针对聋哑人的唇语辅助识别技术领域中，嘴形的连续变化过程将会是对话语内容进行识别的基本依据，等等。

而以上这一切所需解决的首要前提是：实现对嘴部的有效定位。传统的方法是预先对大量人脸图像中的肤色、唇色进行统计，并建立颜色分布模型，再基于所建立的颜色分布模型实现对输入的人脸图像的嘴部定位。然而，有些输入的人脸图像却存在偏色的情况，这将给通常所采取的预先统计建立颜色分布模型的方法带来较大的干扰，从而导致嘴部定位失效。为使在人脸图像存在偏色情况时嘴部定位依然有效，提出一种能精确定位彩色人脸图像嘴部的方法显得十分必要。

相关技术还可参考公开号为CN 1710595A的中国专利申请，该专利申请公开了一种嘴角定位方法。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种人脸图像的嘴部定位方法，能有效地实现对人脸图像中的嘴部精确定位，从而有助于提高对嘴形识别的准确率。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种人脸图像的嘴部定位方法，包括：

对输入的人脸图像中的双眼进行检测定位，并基于定位后的结果对所述人脸图像进行几何校正，形成第一图像；

从所述第一图像中提取出嘴部预估区域，获得第二图像；

基于所述第一图像，建立人脸的肤色模型；

将所述第二图像向所述肤色模型进行投影以计算出肤色概率，获得第三图像；

对所述第三图像进行二值化处理，形成第五图像；

将所述第二图像基于色调分量形成第八图像，并以所述第八图像对所述第五图像进行辅助检测，形成第九图像；

对所述第九图像进行数学形态学操作，形成第十一图像；

基于所述第十一图像，分别以水平投影和垂直投影确定输入的人脸图像中嘴部区域的位置。

可选的，从所述第一图像中提取出嘴部预估区域，获得第二图像包括：

从左至右以所述第一图像宽度的25％处作为所述嘴部预估区域的左边沿，以所述第一图像宽度的75％处作为所述嘴部预估区域的右边沿；

从上至下以所述第一图像高度的65％处作为所述嘴部预估区域的上边沿，以所述第一图像的下边沿作为所述嘴部预估区域的下边沿；

沿上、下、左、右四个边沿裁剪出所述嘴部预估区域形成所述第二图像。

可选的，所述基于所述第一图像，建立人脸的肤色模型包括：

将所述第一图像转换到亮度与色度分离的色彩空间；

选取所述色彩空间中的色度分量，统计建立所述肤色模型。

可选的，所述亮度与色度分离的色彩空间为Lab色彩空间。

可选的，所述肤色模型为高斯模型。

可选的，对所述第三图像进行二值化处理，形成第五图像包括：

对所述第三图像进行二值化操作后获得第四图像；

判断所述第四图像中白色像素的个数是否大于第一阈值，是则对所述第四图像进行取反操作后输出所述第五图像，否则直接以第四图像作为所述第五图像输出；

所述第一阈值按所述第四图像总像素个数乘以大于50％的比例进行设定。

可选的，将所述第二图像基于色调分量形成第八图像包括：

将所述第二图像转换到具有色调分量的色彩空间；

选取所述色调分量输出第六图像；

对所述第六图像进行二值化处理，形成第八图像。

可选的，所述具有色调分量的色彩空间为HSV色彩空间，所述色调分量为H分量。

可选的，所述对所述第六图像进行二值化处理，形成第八图像包括：

对所述第六图像进行二值化操作后获得第七图像；

判断所述第七图像中白色像素的个数是否大于第二阈值，是则对所述第七图像进行取反操作后输出所述第八图像，否则直接以第七图像作为所述第八图像输出；

所述第二阈值按所述第七图像总像素个数乘以大于50％的比例进行设定。