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彩色影像序列中人臉追蹤及使用特徵選取方法決定方位估測

 

  人臉追蹤技術在影像監視應用以及人機互動系統中扮演重要的角色,而在影像序列中人臉的方位估測可以使得人臉辨識更加強健或是可以提供人臉識別系統更多有用的資訊。在本論文中,我們發展了一個針對彩色影像序列的「人臉追蹤」及「方位估測」系統。於追蹤 的方法中,可能的人臉位置是使用人類膚色的色調範圍來分開膚色區域及非膚色區域,接著使用二值形態學的開放運算子刪除較小及分散的區域,最後利用區域成長的方法來選定可能的人臉區塊。而方位估測的概念主要是從人臉中找出有意義的特徵,例如兩眼及嘴巴,來建立一個T字型結構以用作計算人臉面向的方位,在此我們使用灰階形態學中的封閉運算子及腐蝕運算子來找出人臉影像中的波谷(陰暗)區域,這些波谷就被當作是人臉中的特徵。實驗的結果顯示,這個用來估測人臉方位的方法,對於上下左右,以及水平旋轉的動作都可以做計算,並且不會因為受測人臉距離的遠近而有所影響,俾使我們在人臉方位上可以得到更加準確的結果。在應用到彩色影像序列時,除了可利用前後兩張人臉影像的位置關係以減少追蹤時的計算量外,在方位估測部分,因在連續影像中,前後兩張的影像差異度較微小,於是我們可以利用一次擷取三到五張的連續影像,再從中將偵測失敗的部分去除掉而留下成功估測後的結果,以提高整個序列的準確度。