一类视频序列中的人脸检测与实时跟踪算法

提出一种新的人脸快速检测与实时跟踪算法,能够对视频序列中的人脸进行快速、准确地检测和跟踪。算法分为开始状态、目标丢失状态的人脸检测和连续状态的目标跟踪。首先预测人脸两眼之间的中心位置,得到人脸的预测位置并对预测位置处的图像进行模板匹配,快速检测出人脸准确位置。然后利用检测出的人脸修正人脸模板,并在检测出的位置、旋转度、缩放比例等条件下,对后面序列图像进行

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C m u rE g er g a dA pi tn o p t n i ei n p lai s计算机工程与应用 e n n c o

◎工程与应用◎一

类视频序列中的人脸检测与实时跟踪算法

郭志波 2严云洋，静宇，杨GUO Z i b I h— o- YAN Yu - a g, 2 7 n y n YANG Jn— u ig y

1州大学信息学院， .扬江苏扬州 2 50 209 2京理工大学计算机学院，京 2 0 9 .南南 10 41S h o fIfr t n E gn e, n z o iest Ya g h u,in s 2 0 9, ia .c o lo nomai n ie rYa g h u Unv ri o y, n z o Ja g u 2 5 0 Chn

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tmpa e s p a e b h ee td a e r g o a d h fl w n ie ma e a e r c e i ma l f l b s d o d t ce e l t u d td y t e d tc e fc e i n, n t e o l i g v d o i g s r t k d n a s l i d a e n e e td i o a ep r me e s t r tto a g e, st d o m s aeThe x rmena r s ls n a a t r wih oai n n l po ii an z o on c l. e pe i tl e u t o man v d o nd r ayig o diin s o y i e u e v r n c n to s h w t a ht

t e fc r c ig ag rt m n t e v d o s q e c s i a t a c r t n o u t h a e t k n lo h i h i e e u n e S fs . c u ae a d r b s. a i

K y wo d:fc e c o;be tt c ig tm lt m thn; c e f a o e r s a e d t t n o jc r kn; pa ac ig f e v r c t n ei a e e a i i i

摘

要：出一种新的人脸快速检测与实时跟踪算法，提能够对视频序列中的人脸进行快速、准确地检测和跟踪。算法分为开始状

态、目标丢失状态的人脸检测和连续状态的目标跟踪。首先预测人脸两眼之间的中心位置，到人脸的预测位置并对预测位置处得的图像进行模板匹配，速检测出人脸准确位置。然后

利用检测出的人脸修正人脸模板，在检测出的位置、转度、快并旋缩放比例等

条件下，对后面序列图像进行小住置、小角度的快速跟踪。实验采用了多种环境下的大量视频，果显示该算法能够快速跟踪视频结序列中的人脸并具有很高的准确性、鲁棒性。 关键词：人脸检测；目标跟踪；模板匹配；人脸确认文章编号：0 2 8 3 (0 7 2— 10 0文献标识码： 中图分类号：P 9 10— 3 12 0 )8 0 9— 3 A T31

视频序列中的人脸检测与实时跟踪是一个比较复杂的过

为 A b ot d os方法的泛化能力不好，在检测人脸时其采样间隔不能太大，而模板匹配方法在这方面就要好多了，比如说，可以通

程，它包括很多研究内容，具体有图像预处理、图像几何变换、目标检测、运动跟踪、目标姿态识别等很多内容，但是人脸检测与实时跟踪应用范围非常广泛，尤其在交通和安全领域具有更为重要的意义。目前国内外不少研究人员都在进行这方面的工作，也取得了一些进展，但相对来讲，人脸检测与实时跟踪还需

过边缘检测，然后以边缘点作为检测子窗口的初始点进行模板匹配可以大大提高检测速度， A bot但 d os方法就不行。根据视

频图像的背景以及摄像机是否运动，以选择相应的方法进行可研究。本文提出一种新的人脸决速检测和实时跟踪算法，够能对视频序列中的人脸进行决速、准确地检测和跟踪。算法分为开始状态、目标丢失状态的人脸检测和连续状态的目标跟踪。人脸检测通过预测人脸两眼之间的中心位置，到人脸的预测得

要做更多的工作 .目前人脸检测方法已有很多，有模板匹配方法…几何结构方法[支持向量机方法神经网络方法f。对、 2 1、、 等于人脸运动跟踪有帧差方法f活动轮廓模型1可变形模板 5 I、 6 1、等，另外一种基于 A b ot d os的人脸快速检测方法当前较为流

位置，后对预测位置处的图像进行模板匹配，然设计一种新的模板匹配方法，可以快速检测复杂环境下的人脸准确位置。目

行，但是其训练过程非常耗时，且需要很多的非人脸样本，并该方法对复杂背景、多人脸情况是非常有效的，但对于简单背景视频单人脸的检测，其速度并不及模板匹配的方法，原因是因

标跟踪采用检测出的人脸

修正模板并在检测出的位置、旋转

度、缩放比例等条件下，对后面序列图像进行小位置、小角度的

基金项日：自国家然科学基金( e a o a N t a S i c o n a o f h a n e G a t a 0 3 0 0; t t nl a r c n e u d i o C i dr r 6 6 2 5 ) hN i ul e F t n n u nN江苏省高技术研究基金项[ N . 2 0 0 8。 E o G 050 ) l B ( 作者简介：郭志波( 9 5 )男， 17一，博士研究生，讲师，究方向：研模式识别、人脸检测、目标跟踪等；杨静宇 (9 1 )男， 1一，教授， 4博士生导师，研究方向：

模式识别、机器视觉、智能机器人等。

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