人脸检测理论研究与系统实现

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人脸检测是判断指定图像中所有人脸(如果存在)的位置和大小的过程,最初作为自动人脸识别系统的定位环节被提出来。近年来由于其在安全访问控制、视觉监测、基于内容的检索和新一代人机界面等领域的应用价值,人脸检测已经成为模式识别和计算机视觉中十分活跃的研究课题,并且是人脸信息处理中的一项关键技术。  本文在现有人脸检测技术基础之上提出了一种多视角人脸检测方法,并尝试通过在线学习方法直接建立人脸检测器,同时设计和实现了可以实现人脸检测的硬件平台系统。论文的主要工作包括:  (1)提出了一种多视角人脸检测方法,该方法融合了肤色检测、Adaboost算法和模板匹配方法,可以实现水平方向偏转的多角度人脸检测。其中,肤色检测可以提取出图像中的肤色区域,减少人脸检测搜索范围;Adaboost算法是一种经典的人脸检测方法,该算法建立的分类器可以快速检测到正面人脸;模板匹配方法对特征相对简单的侧面人脸检测效果较好。  (2)提出了一种利用在线boosting算法建立人脸分类器的方法,尝试在没有先验知识的前提下,通过在线方法建立一个人脸检测器。首先通过在线boosting方法建立一个人脸分类器,然后通过在线学习策略不断完善这个分类器,从而达到较准确的人脸检测效果。该方法没有离线方法必须有先验知识或训练集的限制,可以直接建立一个人脸分类器,并且实验结果表明这是一种可行的思路。  (3)设计了一套可以实现人脸检测的嵌入式硬件系统。系统以ADSP-BF533为处理核心,包括图像采集模块、模数转换模块、图像处理模块、数据存储模块和显示模块五个模块。通过编程在该系统上实现了本文提出的多视角人脸检测方法,可以较准确的实现人脸检测。
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