[发明专利]一种加速的人脸检测方法及存储介质

权利要求书

1.一种加速的人脸检测方法，包括如下步骤：

图像获取步骤S110：通过带有彩色图捕捉和深度图捕捉的图像采集设备，获取不少于一帧的2D图像I_i(x,y)和其对应的深度图D_i(x,y)；

背景图建模步骤S120：利用所获取的不少于一帧的深度视频帧，进行背景建模获得背景图像B(x,y)；

前景图获取步骤S130:获取新的视频帧，计算得到前景图F(x,y)；

运动物体判断步骤S140：去除前景图F(x,y)中的噪声，查找连通区域，根据连通区域大小或者面积判断是否存在运动物体，若连通区域面积大于设定的阈值，则认为检测到感兴趣物体，即运动物体，并继续进行下一步，否则没有感兴趣物体，回到图像获取步骤S110；

外轮廓及深度信息获取步骤S150：获取感兴趣物体，即运动物体的外轮廓ROI，并计算该外轮廓的深度值d；

人脸检测步骤S160:将所得到的外轮廓ROI映射到原始彩色图中，截取该ROI区域得到新的彩色图即人脸检测器作用区域；

其中，i代表视频帧序号；K代表用来计算背景图所需的视频帧数；x代表图像水平方向坐标；y代表图像垂直方向坐标；

根据深度值d确定人脸检测器尺度参数，利用新的彩色图进行人脸检测，并定为人脸区域，如果没有检测到人脸则返回到步骤S110，重复上述S110-S150，否则进入下一步；

真实人脸判断步骤S170:统计人脸区域对应的深度值，根据人脸区域的深度值判断当时人脸为3D立体人脸还是平面人脸，同时根据人脸区域的深度值校正人脸框位置；

终止判断步骤S180:将ROI区域的人脸区域L₁＝(u₁,v₁,w₁,h₁)映射回原始图像坐标系，得到人脸在原始图像中的坐标L′₁＝(u′₁,v′₁,w₁,h₁)，判断是否满足终止条件，若满足则终止，否则重复S110-S170，人脸位置L′₁相对于L₁左上角的坐标发生了偏移，宽和高保持不变；

其中，L₁代表在ROI区域检测到的人脸位置框；

u₁代表人脸框在ROI区域的左上角水平坐标；

v₁代表人脸框在ROI区域的左上角垂直坐标；

w₁代表检测到人脸位置框的宽；

h₁代表检测到人脸位置框的高；

L’₁代表原始图像中的人脸位置框；

u’₁代表人脸框在原始图像的左上角水平坐标；

v’₁代表人脸框在原始图像的左上角垂直坐标；

终止条件可以为以下任意一种条件：(1)用户发命令，停止程序运行；(2)达到最大视频帧数；(3)达到预先设定的运行时间。

2.根据权利要求1所述的加速的人脸检测方法，其特征在于：

在所述背景图建模步骤S120中，背景是没有运动物体的固定场景，或者是通过实时背景建模的方式获取的实时背景；

所述背景建模能够采用平均背景建模、高斯背景建模或CodeBook背景建模完成。

3.根据权利要求1所述的加速的人脸检测方法，其特征在于：

所述前景图获取步骤S130具体为：

获取新的深度视频帧D_i+K(x,y)，将当前帧的深度图减去背景图B(x,y)获得差分图像，并做二值化处理，得到前景图F(x,y)：

threshold为阈值。

4.根据权利要求1所述的加速的人脸检测方法，其特征在于：

所述运动物体判断步骤S140具体包括：前景图F(x,y)是一个二值图像，采用均值滤波、形态学滤波或者中值滤波去除二值图中的噪声，接着按照8临域或4临域的方式查找图像中的连通区域；若连通区域的面积大于设定的阈值，则认为是感兴趣物体，否则不是。