总第２６３期２０１１年计算机与数字工程Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆ＤｉｇｉｔａＶｏｌ．３９Ｎｏ．一种基于积分投影的人眼定位方法＊李帆秦肖臻（华中科技大学控制科学与工程系武汉４３００７摘要文章研究了人脸识别中的人眼定位这一重要环节。将经过预处理的人脸图像先通过积分投影变换法进行人脸定位，在定位后的人脸区域内用一定的矩形框搜索，给方框内黑色像素进行计数，当黑色像素个数达到某个比例时将其标记为人眼位置侯选处。然后将小方框适当扩大，用ｃａｎｎｙ算子算出人眼的边缘轮廓，并在候选位置中进一步确定人眼位置。实验结果表明本文采用的方法简单易行，具有较高的准确率和较强的光照鲁棒性。关键词积分投影；人眼定位；ｃａｎｎｙ算子中图分类号ＴＰ３０１．ＡｎＥｙｅｓＬｏｃａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＬｉＦａｎＱｉｎＸｉａｏｚｈｅｎＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎｅｙｅｓ，ａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｔｅｐｉｎｆａｃｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｉｎｐｕｔｉｍａｇｅｉｓｆｉｒｓｔｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｌｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｏｇｅｔｆａｃｅａｒｅａｉｎｔｈｅｉｍａｇｅ．Ｔｈｅｎｗｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｅｙｅｓｕｓｉｎｇａｃｅｒ－ｔａｉｎｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｂｏｘｉｎｔｈｅｆａｃｅａ眼、嘴、鼻等。而基于模板的方法常常是在检测出眼睛，利用双眼的连线进行面部对齐和归一化之后采用。大多数人两眼的位置和瞳距都是固定值所以人眼检测在人脸归一化的过程中起到的作用非同小可，而且研究人眼定位对面部其他标志点的定位还有很好的促进作用［３］。目前广泛使用的人眼定位方法有边缘特征引言从上世纪６０年代起，人脸识别就一直是被各国学者广泛研究的热门课题。构建一个自动化人脸识别系统主要有两个步骤：人脸检测和人脸识别。前者的主要任务是决定待测图像中是否有人脸存在，如果有，返回图像中人脸的位置与内容信息；在识别阶段，将检测得到的人脸信息与数据库中存储的人脸数据对比，比较结果包括人的身份、性别、表情等信息［１］。一般说来，人脸识别算法被分为两类：基于几何特征匹配的算法和基于模板匹配的算法１取法、模板匹配法、基于Ｈｏｕｇｈ变换［４］的方法等。这些方法通常计算量较大，比如传统的模板匹配法需要先分别得到左右眼的模板，然后分别用这两个模板在图像中进行匹配计算，而且单一模板的匹配很难适应人脸不同大小的情况［５］。Ｈｏｕｇｈ变换则需要５维参数空间，这要＊收稿日期：２０１１年３月１４日，修回日期：２０１１年４月２５日作者简介：李帆，女，硕士，研究方向：计算机集成与网络控制。秦肖臻，女，硕士，副教授，研究方向：计算机集成与网络控制。小为ｍ×ｎ）进行直方图均衡化处理。统计原图的直方图数组，用数组ｈｆ表示，数组下标为０到２５５，ｈｆ（ｉ）＝ｎｉ／Ｎ。其中ｎｉ是整幅图像中灰度值为ｉ＋１的像素点总数，Ｎ是原图像的总像素数Ｎ＝ｍ×ｎ。令ｐａ（ｉ）＝ｐａ（ｉ－１）＋ｈｆ（ｉ）则ｐａ（ｉ）表示灰度值不超过ｉ的像素点占总像素点的概率；用数组Ｆ记录新的索引值，即令Ｆ（ｉ，ｊ）＝（ｐａ（ｆ（ｉ，ｊ）＋因此脸部特征的初定位不会受到影响，反而这样有利于进一步减小搜索区域简化后续计算。在求垂直灰度投影曲线时，曲线上每一点的横坐标对应着原图像的列号纵坐标为图像中该列上所有像素点的灰度值之和。该曲线反图２垂直灰度投影曲线像在水平方向上灰度的变化。假设原图大小为ｍ×ｎ，各点像素值为Ｉ（ｘ，ｙ），则垂直灰度投影函数为Ｐｙ（ｘ）＝∑Ｉ（ｘ，ｘ＝１ｙ），实验中输入图像的垂直灰度投影曲线如图２，取突变处作为人脸的左右边界。同理，可利用人脸区域的水平灰度投影曲线确定头顶及下巴形成的边界。人眼定位根据“三庭五眼”这一人脸长与宽的一般标准比例，人脸长度为从额头发际线到下鄂，将其三等分后，三庭分别指从发际线到眉毛、眉毛到鼻尖、鼻尖到下鄂。那么人眼处于脸部最上面那一庭区域内。由于人的脸型各不相同，而...