[发明专利]表情相似度度量方法及装置

权利要求书

1.一种表情相似度度量方法，其特征在于，包括：

利用链码编码获取目标面部区域内的特征点的形状信息；

度量所述目标面部区域内同一区域内的不相邻的特征点以及所述目标面部区域内的不同区域间特征点获取形变信息；

对两个目标面部区域内的所述形状信息和所述形变信息进行加权处理，得到所述两个目标面部区域的表情相似距离；

根据所述表情相似距离获取所述两个目标面部区域的表情相似度度量结果；

其中，所述对两个目标面部区域内的所述形状信息和所述形变信息进行加权处理，得到所述两个目标面部区域的表情相似距离包括：

获取表情图像I和表情图像T的几何特征为

I＝(L^I，D^I)，T＝(L^T，D^T)；

L代表图像的形状信息，D代表图像的形变信息，和为所述表情图像I和所述表情图像T的所述形状信息，和为所述表情图像I和所述表情图像T的所述形变信息，p表示表情区域数目，q表示需要度量的形变信息数目；

采用卡方距离公式计算所述表情图像I和所述表情图像T的所述表情相似距离

其中，α，β分别为所述表情相似距离中所述形状信息和所述形变信息的加权因子，满足α+β＝1；

对所述表情图像I和所述表情图像T的特征点加入权重系数w_i，则将式(1)修改为：

其中，

式(2)统一简化为

其中，S(I，T)为所述表情图像I和所述表情图像T的所述表情相似距离；为第i个特征的相似距离，w_i ， 1≤i≤p+q为第i个特征的权重系数。

2.如权利要求1所述的度量方法，其特征在于，所述利用链码编码获取目标面部区域内的特征点的形状信息包括：

用顺序连接的具有指定长度和方向的线段描述所述目标面部区域内的区域形状；

计算所述线段的每一条线段与水平方向的夹角；

根据所述夹角及单位角度对所述区域形状中的特征点进行链码编码，得到链码编码值；

对所述链码编码值进行一次差分和非负处理，得到一处理结果；

根据所述处理结果组成链码编码向量，得到所述形状信息。

3.如权利要求1所述的度量方法，其特征在于，所述度量所述目标面部区域内同一区域内的不相邻的特征点以及所述目标面部区域内的不同区域间特征点获取形变信息包括：

确定第一预设值个需要进行获取的形变信息的数量；

根据所述目标面部区域中的表情区域的开合幅度、收缩程度以及不同表情区域间的几何信息计算形变信息。

4.如权利要求1所述的度量方法，其特征在于，确定所述权重系数w_i包括：

筛选第二预设值组数N的相似表情图像(I_n，T_n)作为训练集，所述权重系数w_i的求解过程转化为最小化式(4)目标函数J_w：

记则由于其与具有相同的极值点，因此利用拉格朗日条件极值法可得式(5)：

对式(5)中的w_i和λ分别求偏导数，并令这两个偏导数等于0，可得

求解式(6)方程组可得所述权重系数w_i的值：

其中，w_i ， 1≤i≤p+q为第i个特征的权重系数，表示训练集中第n组样本关于第i个特征的相似距离；N为训练集中的样本数目，(I_n，T_n)， 1≤n≤N表示训练集待计算相似距离的一组样本。

5.如权利要求1所述的度量方法，其特征在于，所述根据所述表情相似距离获取所述两个目标面部区域的表情相似度度量结果包括：

给定一幅表情图像和第三预设值个样本；

通过式(3)计算每个所述样本与所述表情图像的所述表情相似距离；

得到最小的表情相似距离S(I)，作为所述表情相似度度量结果：

其中，I为给定一幅表情图像，T_i为M幅待比较的表情图像中与I最相似的图像；M为待比较的图像数目，w_i ， 1≤i≤p+q为通过训练集计算的第i个特征的权重系数。