嘴唇外輪廓提取方法
2023-04-28 01:58:21 3
專利名稱：嘴唇外輪廓提取方法
技術領域：
本發明涉及一種嘴唇外輪廓提取方法，用於視頻數字圖像分析與理解，屬於智能信息處理技術領域。
背景技術：
隨著計算機技術的迅猛發展，研究符合人類自然交流習慣的新穎人機互動技術異常活躍，且人機互動技術已從以計算機為中心逐步轉移到以人為中心，而多媒體用戶界面則大大豐富了計算機信息的表現形式，使用戶可以交替或同時利用多個感覺通道。其中，讓計算機自動理解人類唇動語言已成為智能人機互動研究領域的熱點。一個完整 的唇讀系統包括唇部定位、唇動特徵提取、唇動識別等環節，其中嘴唇外輪廓有效、自動提取十分重要。在提取嘴唇外輪廓時，一般有如下方法一是基於膚色方法，該方法受光照影響大，魯棒性低；二是基於嘴唇模型方法，該方法易受不同說話人口型影響，尤其是當張大嘴時舌頭的幹擾，導致所得嘴唇外輪廓結果不理想以及算法複雜、實時性低。
發明內容
本發明的目的在於針對現有嘴唇輪廓提取方法，存在嘴形變化大，張大嘴時舌頭的幹擾，以及實時性效果不理想等問題，提供一種改進的嘴唇外輪廓提取方法。它是根據嘴唇和人臉膚色區域的分布特徵差異，快速分割嘴唇，並提取嘴唇外輪廓，以提高人機互動的靈活性和簡便性。為達到上述目的，本發明的構思是採用人臉檢測方法，根據人臉面部各特徵之間的比例保持不變性，進行嘴唇區域粗定位；根據嘴唇和人臉膚色區域的分布特徵差異，採用自適應閾值分割嘴唇；根據嘴唇區域分布的幾何特徵，採用連通區域標記方法，去除非嘴唇區域，並用數字形態學方法去除毛刺和填補孔洞，以得到較完整的嘴唇區域，採用曲線曲線擬合方法，快速有效地確定嘴唇外輪廓。根據上述發明構思，本發明採用下述技術方案
I.一種嘴唇外輪廓提取方法，其特徵在於根據嘴唇和人臉膚色區域的分布特徵差異分割嘴唇，並自動提取嘴唇外輪廓，具體步驟如下
1)啟動人臉圖像採集系統採集視頻圖像；
2)嘴唇區域粗定位進行人臉檢測，獲取人臉區域；將人臉垂直區域的下半區域初步確定為嘴唇區域；
3)嘴唇區域分割
4)提取嘴唇外輪廓在步驟3)提取的嘴唇區域二值圖像中，獲取嘴唇邊緣點，採用曲線擬合法提取嘴唇的外輪廓。上述步驟3)嘴唇分割的具體操作步驟如下
(I)彩色空間轉換，計算色彩值s :由RGB彩色空間的紅/P、綠G 二分量，計算色彩值S
權利要求
1.一種嘴唇外輪廓提取方法，其特徵在於根據嘴唇和人臉膚色區域的分布特徵差異分割嘴唇，並自動提取嘴唇外輪廓，具體步驟如下 1)啟動人臉圖像採集系統採集視頻圖像； 2)嘴唇區域粗定位進行人臉檢測，獲取人臉區域；將人臉垂直區域的下半區域初步確定為嘴唇區域； 3)嘴唇區域分割； 4)提取嘴唇外輪廓在步驟3)提取的嘴唇區域二值圖像中，獲取嘴唇邊緣點，採用曲線擬合法提取嘴唇的外輪廓； 所述步驟3)嘴唇分割的具體操作步驟如下 (1)彩色空間轉換，計算色彩值s:由RGB彩色空間的紅/P、綠G 二分量，計算色彩值S S = ^arctanf-—) Ir' R (2)直方圖生成根據所確定的色彩s值，獲取其直方圖； (3)嘴唇區域粗分割根據步驟2)所確定的初始嘴唇區域，獲取其區域像素個數兒同時利用步驟(2)所得的S直方圖，統計較大S值的像素點個數當《等於MXJ時，#為真正的嘴唇區域佔初始確定的嘴唇區域的像素個數百分比，所對應的s值即為閾值將滿足下式條件的圖像區域確定為可能的嘴唇區域GG=s>T (4)嘴唇區域確定根據嘴唇的寬、高和面積等的幾何特徵，採用連通區域標記法去除非嘴唇區域，並採用數字形態學方法去除毛刺和填補孔洞。
全文摘要
本發明涉及一種嘴唇外輪廓提取方法。它是根據嘴唇和人臉膚色區域的分布特徵差異，自動提取嘴唇外輪廓。採用自適應閾值法分割嘴唇圖像，結合連通區域和形態學處理去除噪點，採用曲線擬合方法確定嘴唇外輪廓線。從而快速有效地提取嘴唇外輪廓，滿足人機互動中的特徵提取要求。
文檔編號G06K9/00GK102799885SQ20121024387
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者管業鵬, 潘靜 申請人:上海大學