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基于视频图像的人脸特征点定位技术研究
作 者: 刘姗姗
导 师: 王玲
学 校: 四川师范大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 人脸特征点定位 主动形状模型 光流跟踪 仿射变换 色彩空间
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 76次
引 用: 1次
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内容摘要
人脸特征点定位技术是人脸分析技术的关键,它被广泛应用于人脸识别、三维人脸建模、人脸动画等领域。但是由于光照、姿态、面部表情的变化以及眼镜、胡须等遮挡物的干扰,增加了人们对特征点精确定位的难度。本文主要针对的是左右转动的人脸视频序列研究鲁棒的人脸特征点定位算法,主要的研究工作及创新点如下:1)在分析人脸面部主要器官分布规律的基础上,参照MPEG-4标准中人脸定义参数FDP的人脸特征点分布,选取了本文使用的人脸特征点,同时根据人脸特征点对后续应用的重要性以及特征点定位的难易程度将选取的特征点进行了分类。2)通过对ASM模型的初始位置以及人脸特征点的局部搜索策略进行改进,提出了采用叠加的ASM模型以及二维轮廓线进行局部特征点搜索的算法。用于人脸视频序列第一帧接近正面人脸特征点的定位,该帧定位的准确性直接影响到后续视频人脸特征点的跟踪。3)提出按人脸姿态的不同,采用不同的策略跟踪视频人脸特征点。对于小姿态的人脸采用仿射矫正的光流跟踪方法,而对于中/大姿态的人脸则通过分区域,计算跟踪准确的人脸特征点的偏移量矫正光流跟踪方法。对于难跟踪的人脸外轮廓点,本文提出采用把人脸图像转换到HSV色彩空间,利用Sobel变换提取人脸轮廓的方法定位人脸外轮廓上的特征点。4)作为对视频序列人脸特征点定位的一个应用,本文根据视频序列中定位出来的人脸两内眼角点和鼻尖点估计出人脸姿态。最后,本文以VisualC++6.0以及OpenCV1.0为开发平台,实现了视频人脸序列特征点的定位并估计人脸姿态。
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全文目录
摘要 3-5 Abstract 5-9 第一章 绪论 9-16 1.1 研究背景及意义 9-10 1.2 国内外研究现状 10-13 1.2.1 人脸特征点定位技术的国内外研究现状 10-13 1.2.2 人脸特征点跟踪技术的国内外研究现状 13 1.3 本文研究内容 13-14 1.4 论文的组织安排 14-16 第二章 ADABOOST 人脸检测及人脸特征点的选择与分类 16-26 2.1 基于ADABOOST算法的人脸检测 16-20 2.1.1 人脸检测的主要技术方法 16-18 2.1.2 Adaboost 算法用于人脸检测 18-20 2.2 人脸特征点的选择与分类 20-24 2.2.1 人脸面部主要器官的分布规律 20-22 2.2.2 人脸特征点的定义 22-23 2.2.3 人脸特征点的选取 23-24 2.3 本章小结 24-26 第三章 改进的 ASM 面部特征点定位算法 26-38 3.1 传统主动形状模型 26-31 3.1.1 建立统计形状模型 26-28 3.1.2 建立局部纹理模型 28-29 3.1.3 目标搜索 29-31 3.2 改进的ASM 面部特征点定位算法 31-33 3.2.1 叠加的 ASM 实现模型初始定位 31-32 3.2.2 二维邻域内实现特征点搜索 32-33 3.3 实验结果及分析 33-37 3.4 本章小结 37-38 第四章 改进的金字塔 LUCAS KANADE 光流算法实现视频人脸特征点跟踪 38-56 4.1 金字塔LUCAS KANADE 光流算法 38-41 4.1.1 光流场 38-39 4.1.2 金字塔 Lucas Kanade 光流算法 39-41 4.2 改进的LUCAS KANADE 光流算法跟踪人脸特征点 41-45 4.2.1 仿射矫正跟踪小姿态人脸特征点 42-44 4.2.2 改进的金字塔 Lucas Kanade 光流算法跟踪中/大姿态人脸特征点 44-45 4.3 自遮挡情况的处理 45-47 4.4 第三类特征点的定位 47-54 4.4.1 色彩空间及其转换 48-51 4.4.2 人脸外轮廓点的定位 51-52 4.4.3 额头和脸颊点的定位 52-54 4.5 实验结果及分析 54-55 4.6 本章小结 55-56 第五章 利用定位的人脸特征点在人脸姿态估计中的应用 56-62 5.1 利用特征点进行人脸姿态估计的方法 56-57 5.2 人脸姿态估计 57-60 5.2.1 人脸姿态表示方法 57-58 5.2.2 人脸对于 Y 轴旋转角度的计算方法 58-60 5.3 实验结果及分析 60-61 5.4 本章小结 61-62 第六章 总结与展望 62-64 6.1 总结 62-63 6.2 展望 63-64 参考文献 64-70 致谢 70-71 在校期间的科研成果 71
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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