第28卷第6期计算机工程ComputerEngineering2002年6月June2002Vol.28№6文献标识码：A·人工智能及识别技术·：1000—3428(2002)06—0158—03：TP391.4灰度图像中基于像素分布特征的人脸定位何海峰，王林泉，葛元(上海海运学院计算机系，上海200135)摘要：提出了一种利用人脸图像的像素分布特征来定位人脸的方法，在定位人脸的内轮廓时利用了图像二值化后的分布特征和灰度图的像素分布特征相结合的方法，然后将人脸区域的图像进行标准化，经过以上处理的人脸图像可以方便地用于人脸的识别。在对采集到的图像进行的测试中得到了较好的效果。关键词：灰度；人脸定位；像素分布；人脸内轮廓FaceLocationBasedonPixelDistributionFeaturesinGreyImageHEHaifeng，WANGLinquan，GEYuan(Dept.ofComputer,ShanghaiCollegeofShipping,Shanghai200135)【Abstract】Thispaperpresentsamethodusedforfacelocationwhichtakestheadvantageofthepixeldistributionfeatureoffaceimages.Whilelocatingthefaceinneroutline,thedistributionfeaturesofbothbinaryimageofthefaceandgrey-levelimageoffaceareintroduced.Thenthefaceareaimagesarestandardized.Itsconvenientforthestandardizedfaceimagestobeusedinfacerecognition.Theexperimentalresultshowsthatthemethodiseffectiveincollectingsamplepictures.【Keywords】Grey-level；Facelocation；Pixeldistribution；Faceinneroutline人脸识别是模式识别领域中一个具体的应用，它在实际生活中有着广泛的应用前景，例如在法律系统中对罪犯的识别，在商业系统中对客户身份的鉴定等。人脸的识别包括3个阶段：人脸的检测(定位)、人脸特征的提取、人脸的识别[1,2]。其中人脸的检测作为第一步，有着至关重要的作用。人脸检测方法大致可以分为3类：一是利用人脸的肤色信息在彩色图像中检测人脸[3]；二是采用模板匹配的方法进行检测，从众多质量较好的训练图像中构造出人脸的一个标准模板，在此基础上生成一系列多角度、多尺度的模板，然后使用这些模板对输入图像进行匹配[4]；最后一种是利用人脸的像素分布信息进行人脸的检测，如文献[5]中就采用了一种称之为面积法的方法进行人脸的定位。相比较而言，第一种方法应用的范围主要是彩色图像，而且容易受到与肤色信息相似的背景的干扰，第二种方法涉及的计算量比较大，因此通常定位一张人脸所花的时间较长，第三种方法与前两者相比，速度较快，而且适合于各种色彩图像，它的不足之处在于对图像的质量内容有所限制，比如图像的亮度要适中，背景要简单，人脸在图像中要占据较大的篇幅。1预处理对输入图像的预处理包括锐化、二值处理和平滑3个步骤。图1为样本图。1.1锐化如果直接对输入图像进行二值处理的话，产生的二值图像的轮廓不够清楚，因此有必要对输入图像进行边缘增强处理。在本文中采用的锐化算法使用的是拉普拉斯算子：x1y1其中g(x,y)表示的是锐化后图像在(x,y)的像素值，g(x,y)是原图像在(x,y)的像素值，a为进行锐化时使用的参数，一般，a值越大，锐化的效果越明显，其中参数变化的效果可以如下所示：a<0.4时，边缘的增强不够；a=0.4时，图像中头发边缘、眼睛、眉毛的轮廓比较明显；a>0.4时，图像中的轮廓继续增强，脸部其它不显著特征的轮廓也开始呈现出来。实验证明如果采用a为0.4取得的效果最好。1.2二值处理输入图像锐化后的操作是二值处理，其中关键的是找出一个合理的阈值，将人的头发、眼睛、脸的轮廓与背景以及人脸的亮域分开，在我们的实验中采用了最大化方差的方法。若阈值为k，则有：i0...255，其中Cn*(gg)2n*(gg)2CMax(C)kii1122HWgg(H为图像的高度，W为图像的宽度x1yHWg(x,y)i1gg(x,y)n为图像中像素值小于i的像1x1yHWg(x,y)ig2g(x,y)n2为图像中像素值大于i的像最终，图像中的像素将以下面的规则进行处理：0g(x,y)kg(x,y)k表示为亮点表示为暗点g(x,y)1用上面方法找出的阈值进行二值化处理的效果如图2。作者简介：何海峰(1978～)，男，硕士生，...