文档介绍：基于U-V空间的人脸检测方法
曹曼曼
(济宁学院计算机科学系山东曲阜 273155)
摘要:本文提出了一种基于U-V空间的人脸检测方法。该方法首先根据YUV彩色模型建立,忽略了其非主要的亮度分量来对肤色进行分割,其次建立了唇色模型,提高了肤色和嘴唇的检测正确率。
关键词:YUV彩色空间,肤色模型,唇色模型,肤色分割
A Face Detection Method Based On U-V Color Space
Cao Man-man
(Computer science department JiNing university Qufu Shandong 273155)
Abstract: This paper presents a face detection method based on U-V color space. First, skin-color model is established based on YUV color space, ignorde the nonprincipal ponent to make the skin color segmentation, next, lip color model is established, the performance of face and lip detection has been improved.
Key words: YUV color space, skin model, lip color model, skin-color detection
1引言
人脸对于背景而言有其独特的色彩分布,对于人脸的检测而言,其首要工作[1]在于搜寻肤色区块,然而肤色分割容易受到环境亮度的影响,尤其在分辨率略差或是其它成像条件影响下,我们会发现在亮度偏高的环境中人脸肤色部分易接近白色,而亮度低的地方也可能成为阴影或接近黑色,这将大大影响计算机系统对人脸的检测。本文使用YUV彩色模型建立肤色模型,忽略了其非主要的亮度分量来对肤色进行分割,从而肤色分割不会因为不同人种的肤色而受任何影响,提高了肤色检测的正确性,将(Y,U,V)彩色坐标的三维计算降低到二维(U,V)运算,运用这种方式提高了运算速度。
2肤色模型的建立
本文以像素点深浅不同的肤色组合资料集作为样本,如图(1),经过色彩模型[2]转换
图(1) 50K像素点之不同肤色样本
后如图(2)所示,从坐标图中可以清楚发现,肤色集中分布在其中的象限上,因此可以归纳出肤色阈值条件为一角的扇形集中区域,并以此作为肤色的分别范围,在求扇形肤色阈值之前,必需先求得扇形夹角以及夹角的长度,如公式(1)-(2)所示。
图(2) 彩色模型中肤色的分布图
扇形肤色阈值公式:
(1)
以及
(2)
为了验证亮度变化对此肤色分割方式对影响程度,本文做了以下实验证明:以肤色满值时的亮度彩色分量Y设定为基准值,并大幅度调整Y值补偿作为亮度变化的测试条件(亮度分量Y值取值范围介于之间),亮度变化调整之后将其还原成彩色模型RGB影响并重新作为肤色分割测试的输入,依次记录肤色检测覆盖率对亮度变化的影响,结构如表1所示,由表显示肤色检测覆盖率在亮度变化率区间约范围内仍然保持稳定。本文运用此技术于室内、室外的照片,其