文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
人脸动态检测与实时跟踪系统的设计
姓名:佘九华
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:王敬东
20080101
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
随着信息技术的高速发展以及应用领域的需求,人脸检测与跟踪技术吸引
了众多的研究者,国内外针对人脸检测与跟踪技术开展了大量的工作,并且不
断有新的研究成果出现。
本文首先设计了一个面向实际应用的人脸动态检测与实时跟踪系统,为了
节约系统开发所需时间,对开发工具进行了合理选择。
其次,本系统针对人脸检测模块实时性的需要,采用了一种基于 AdaBoost
的人脸检测算法。针对该算法训练时间过长,对尺寸较大的图像无法达到实时
性的缺点,结合序列图像和人脸的特点,在保证检测精度的前提下,通过合理
选择矩形特征模板,优化矩形特征的选取,减少了训练时间;引入帧差法,通
过减少人脸检测区域的面积,提高了人脸检测速度。
再次,本文对比几种常见的人脸跟踪算法,根据系统实时性的需要,采用
了基于 CamShift 的人脸跟踪算法。针对 CamShift 算法不能实现自动跟踪,且
抗肤色背景干扰和目标遮挡的能力较差的缺点,提出利用面积和比例阈值的方
法,结合人脸检测算法实现了 CamShift 算法的自动跟踪及人脸被遮挡后继续跟
踪。通过引入亮度及饱和度信息,加权人脸权值,提高了算法的抗干扰性。
此外,基于 DirectShow 技术,完成了系统的视频图像采集、视频压缩、存
储和实时回放,其中视频压缩可以选用多种压缩方式。
最后,建立了一个面向实际应用的人脸动态检测和实时跟踪系统,在跟踪
阶段利用跟踪信息自动调整云台的方位和镜头的参数使得跟踪效果达到最佳。

关键词: CamShift 算法,Adaboost 算法,人脸检测,人脸跟踪,积分图像
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人脸动态检测与实时跟踪系统的设计
ABSTRACT
With the development of information technology and the requirement of
applications,face detection and tracking have attracted numerous
methods of face detection and tracking appear and related e out
continuously.
Firstly, this paper introduces a designing method of human face dynamic
detection and real-time tracking system. For saving system’s development time,
development tools will be selected reasonably.
Secondly, in order to satisfy the system’s real-time requirement, the human face
detection algorithm based on AdaBoost is adopted. This algorithm’s training time
too long and can not satisfy real-time requirement for bigger size image. According
to the sequence image and human face’s characteristics, the training time is reduced
by selecting rectangle module reasonably and optimizing rectangle characters.
Frame-difference method is introduced, so the human face detection speed is
improved by reducing human face detection region area.
Thirdly, compared with several familiar algorithms of human face tracking,
according to the system’s real-time requirement, the CamShift algorith