基于肤色和几何特征的人脸检测算法研究.pdf

南京邮电大学
硕士学位论文
基于肤色和几何特征的人脸检测算法研究
姓名:黄卉
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:卢官明
20090401
摘要关键词:新生儿疼痛,肤色检测,嘴部分割,面部检测本文主要以新生儿为对象进行疼痛面部检测方法的研究。目前常用的新生儿疼痛评估工具有以下郑涸绮弁雌婪琍、新生儿疼痛评珽琒勘怼⑿律娌勘嗦胂低,C娌勘砬槭撬衅拦拦ぞ叨疾捎玫囊幌畈馄乐副辍8莨鄄欤律受到疼痛刺激的时候,面部会表现出以下几种特点,包括挤眼、皱眉、鼻唇沟加深、张嘴、咧嘴、噘嘴、伸舌、下颌抖动。针对新生儿的这些疼痛面部特点,本文提出一种将肤色和嘴部分割相结合的方法定位新生儿面部区域。主要完成了以下工作:ü羯ḿ觳饣竦煤蜓×巢壳颉Mü羯ǚ指睿迪侄悦娌康拇旨觳猓跎偻像处理所花费的时间,提高检测速率和准确率。米觳坑敕羯ǖ幕叶刃畔⒉钜焓迪侄宰觳康姆指睢ü觳课恢糜朊娌康谋壤际跫迪侄孕律娌康淖既范ㄎ弧通过对嘴部分割定位检测新生儿疼痛面部的实验结果的分析,得出以下结论:本文提出的新生儿疼痛面部检测方法能够改善新生儿疼痛识别系统的性能,提高面部检测速度和准确率,对复杂背景的新生儿面部检测具有较强的鲁棒性。分琋、,%,南京邮【搜禝:研究生学位论文中文摘要
,鷆瓵:,:,,,珽琒,:琹..南京邮咳搜兑籰二研究生学位论文瓵%,瓼.,琫琽瑃.,瑂瑃簍,
研究生躲耸导师躲之:塑嗍Ю研究生签名:』垡掌冢骸;ビ胙南京邮电大学学位论文使用授权声明南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权南京邮电大学研究生部办理。
第一章绪论课题背景新生儿面部表情识别系统新生儿时期自主神经系统并不完善,一些生理指标如心率、血压变化差异较大,病理情况时反应也各异,可能导致测量结果不确定,所以不能仅用生理指标来评估新生儿疼痛,必须与行为评估方法联合应用‘P律谔弁词被岜硐殖鲂形1浠ǹ蕖⒚娌勘砬改变、肢体活动及行为状态缢吆褪秤的改变。疼痛引起的哭声往往高尖、持续时间长、频繁。但早产儿很少哭,即使受到疼痛刺激,哭闹时间也很短;危重儿因衰竭无力很少哭,或因气管插管导致声门阻塞而无法哭。因此,哭声并不是早产儿或危重儿疼痛评估有效、可靠的指标,目前广泛认同的是面部表情改变。新生儿“疼痛面容”久肌⒓费邸鼻唇沟加深、张口亲羁煽康奶弁粗副辏页中奔渥畛。尽管面部表情特征已用于众多的新生儿疼痛评估工具,但目前国际上对新生儿疼痛的评估都是由受过专练并熟悉各项评估技术指标的医护人员进行人工评估,这带来了一些实际问题,如需要花费大量的时间精力,有时还无法在现场实时作出评估,而且评估结果更多地依赖于个人的知识与经验,并受个人的情绪等主观因素的影响,不能完全客观反映新生儿疼痛程度。因此,开发一种客观、快速、简便而有效的新生儿疼痛自动评估系统,对医护人员及时采取相应的镇痛措施,减轻新生儿和婴儿的疼痛具有非常重要的意义和价新生儿疼痛面部表情自动识别系统主要包括以下三个核心环节:新生儿疼痛面部检测、新生儿面部表情特征提取、新生儿面部表情分类。在分析新生儿面部表情和抽取特征数据之前,需要进行新生儿面部检测检测。面部描述是面部表情识别的前期工作,面部可以用整体描述、特征区域描述等多种方式描述,而面部描述方式决定了人脸表情特征信息抽取的方法。最后,要定义一些面部表情类别并且设计分类的算法来进行面部的表情分类。新生儿面部表情识别的系统流程如图所示。值。南京人学顾。貉芯可宦畚第一章引言
新生儿面部检测是新生儿面部表情识别系统的基础,也是后续面部特征提取与表情识别的关键,其有效性直接影响到系统的性能。面部检测的定义为:任意给出一幅图像,系统能够准确分析图像中的信息,判断出图像中是否存在人脸,如果存在,则返回人脸在图像中的确切位置和范围人脸【俊H肆臣觳獾奶粽叫灾饕1硐衷冢菏紫热肆呈且桓霭骞佟毛发等的极不规则的复杂待侧目标,不同的人脸在形状、大小、颜色、质地等方面都有很大的变化性,具有模式的可变性;其次,一般意义下的人脸,存在着诸如眼镜、胡须甚至墨镜等附属物,它们在人脸检测过程中必然形成干扰,特别是对人脸检测中基于灰度的检