基于新的膚色模型的人臉檢測方法

0 引言
人臉檢測一直是一個(gè)研究熱點(diǎn)，它涉及到模式識別、圖像處理、計算機視覺(jué)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等許多交叉學(xué)科，在數字視頻處理、視覺(jué)監測等方面有著(zhù)重要的應用價(jià)值。目前國內外的研究中，圍繞彩色圖像中膚色這一特征的算法越來(lái)越多，同時(shí)利用膚色進(jìn)行定位和分割也比較快速準確，簡(jiǎn)單直觀(guān)，這使得彩色圖像處理與人類(lèi)視覺(jué)感受自然而然地結合了起來(lái)。膚色是人臉的重要信息，具有相對的穩定性并可和大多數背景物體的顏色相區別，也與物體的大小、伸縮及姿態(tài)基本上無(wú)關(guān)。

1 Hsu R L膚色檢測算法
Hsu R L在論文中提出了一種可變光照及復雜背景下的膚色檢測算法，該算法應用于人臉檢測中可以取得較好的效果。
Hsu R L首先采用一種光照補償算法。它將整個(gè)圖像中所有像素的亮度從高到低進(jìn)行排列，然后取前5％的像素，如果這些像素的數目足夠多，就將它們的亮度作為“參考白” (Reference Wlaite)，即將它們的色彩的R、G、B分量值都調整為最大的255。整幅圖像的其它像素點(diǎn)的色彩值也都按這一調整尺度進(jìn)行變換膚色檢測時(shí)，由于在Hsu R L采用的YCbCr色度空間中，色度值CbCr對亮度值Y總是存在著(zhù)一定的非線(xiàn)性的依賴(lài)關(guān)系，這種依賴(lài)關(guān)系在很大程度上影響了膚色的檢測，所以，Hsu R L在論文中提出了一種非線(xiàn)性變換方法，以消除色度對亮度的依賴(lài)關(guān)系。其非線(xiàn)性變換公式如下：

式中，Ci表示Ch或是Cr，WCk=46．97，WLCb=23，WHCb=14，WCr=38．76，WLCr=20，WHCr=10，Kl=125，Kh=188，這些參數均是Hsu R L由大量訓練樣本中估計取得的。
Hsu R L對Heinich―Hertz―Institute(HHI)圖像庫圖片中的膚色點(diǎn)進(jìn)行了統計，圖1所示是膚色點(diǎn)在非線(xiàn)性變換后的yCb′C′r空間分布圖。在變換后，其Cb′Cr′區域中采用橢圓模型描述膚色分布，其橢圓模型可表示如下：