用于定位面部图像的面部关键特征的设备和方法技术

本发明专利技术公开了用于定位面部图像的面部关键特征的系统、设备和方法。用于定位面部图像中的面部关键特征的方法包括：从预定的形状区域中分别获取一组候选形状，每个候选形状标定有面部关键特征；使所获取到的每个候选形状与面部图像对齐以获得对应的对齐形状；根据在两个或两个以上阶段中的当前阶段中获得的述对齐形状来确定形状区域的子区域，以从中选择待在当前阶段后面的下一个阶段要获取的一组候选形状；以及在两个或两个以上阶段重复所述获取、所述对齐和所述确定的步骤以定位所述面部图像中的面部关键特征。使用本方法和系统，可防止最终的解由于拙劣的初始化(这是级联回归方法遇到的常见问题)而导致局部最优解，并可以改进在应对较大姿态变化方面的稳健性。

Equipment and methods for locating the key features of facial images

The invention discloses a system, a device and a method for locating key facial features of a facial image. For methods include facial feature locating facial image in: obtaining a set of candidate shapes from the shape of a predetermined area respectively, each candidate shape calibration has facial features; make access to each candidate shape and facial image alignment to align shapes corresponding; determine sub region shape according to the alignment the shape of current stage in two or more than two stages in the shape of a set of candidate to choose from in the current stage behind the next stage to get; and in the two or two above the stage re acquisition, the alignment and the steps to determine locate the facial features of face image. Using this method and system, the final solution can be prevented from the local optimal solution due to poor initialization (which is a common problem encountered by cascade regression), and it can improve robustness in dealing with larger pose changes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于定位面部图像的面部关键特征的设备和方法
本公开涉及面部对齐，特定地涉及用于定位面部(face)图像的面部关键特征(faciallandmark)的方法、设备和系统。
技术介绍
面部对齐的目的在于自动定位面部关键点(keypoint)。在用于面部对齐的许多种方法当中，级联回归(cascadedregression)方法迅速成为最风行的方法之一。算法通常从初始形状(例如，训练样本的平均形状)开始，并通过依次训练过的回归器来改善形状。然而，级联回归方法具有其依赖于初始化处理的、这一已得到广泛认同的缺点。特别地，如果初始化的形状远非目标形状，则这种偏差将不可能通过在级联中的后续迭代得到完全纠正。因此，最终的解可能是局部最优解。现有的方法常常通过采用一些启发式假设或策略来规避这个问题，这些启发式假设或策略在某种程度上缓解了这个问题但并非完全解决了该问题。所有上述方法假设以某种形式(通常为平均形状)提供初始形状。在假设测试样本分布在训练样本的平均姿态附近的情况下使用平均形状。这种假设并不总是成立，尤其是针对具有较大姿态变化的面部。Cao等人提议使用不同的初始化来运行算法若干次并将所有预测的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于定位面部图像中的面部关键特征的方法，其包括：从预定的形状区域中分别获取一组候选形状，每个所述候选形状标定有面部关键特征；使所获取到的每个候选形状与所述面部图像对齐以获得对应的对齐形状；根据在两个或两个以上阶段中的当前阶段中获得的所述对齐形状来确定所述形状区域的子区域，以从中选择待在所述当前阶段后面的下一个阶段要获取的一组候选形状；以及在所述两个或两个以上阶段重复所述获取、所述对齐和所述确定的步骤以定位所述面部图像中的面部关键特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于定位面部图像中的面部关键特征的方法，其包括：从预定的形状区域中分别获取一组候选形状，每个所述候选形状标定有面部关键特征；使所获取到的每个候选形状与所述面部图像对齐以获得对应的对齐形状；根据在两个或两个以上阶段中的当前阶段中获得的所述对齐形状来确定所述形状区域的子区域，以从中选择待在所述当前阶段后面的下一个阶段要获取的一组候选形状；以及在所述两个或两个以上阶段重复所述获取、所述对齐和所述确定的步骤以定位所述面部图像中的面部关键特征。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定进一步包括：根据在所述当前阶段中所获得的所述对齐形状和所述面部图像的局部外形图案来推断所述子区域的中心。3.根据权利要求2所述的方法，其中，从在所述两个或两个以上阶段中的最后一个阶段所推断的、所述子区域的中心来确定在所述面部图像中已经确定了位置的所述面部关键特征。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述确定进一步包括：根据为所述子区域推断出的中心和所述面部图像的局部外形图案来推断每个所述候选形状适合于所述面部图像的适宜概率，以确定所述形状区域的所述子区域。5.根据权利要求4所述的设备，其中，推断所述适宜概率进一步通过以下步骤来执行：根据为所述子区域确定的中心来计算待围绕所述中心进行调整的范围的可调概率；以及根据所述面部图像的所述局部外形图案来计算所述面部图像中的面部部分的面部相似概率，以通过使所述调整概率与所述面部相似概率相乘来获得所述适宜概率。6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述对齐进一步包括：从所述面部图像中提取面部特征；以及通过使用至少一个回归器将所提取的面部特征映射为形状残差，使得通过所述形状残差来获得所述对齐形状。7.根据权利要求6所述的设备，其中，在不同阶段中能够提取不同数目和不同类型的面部特征。8.根据权利要求7所述的设备，其中，在第一阶段中提取的所述面部特征是SIFT，并且在其他阶段中提取的所述面部特征是SIFT和BRIEF。9.一种用于定位面部图像的面部关键特征的设备，其包括：获取单元，其用于在一个或多个连续阶段中从预定的形状区域中获取一组候选形状，每个所述候选形状预先标定有面部关键特征；对齐单元，其与所述获取单元电通信，并且使所获取到的每个候选形状与所述面部图像对齐以获得对应的对齐形状；以及确定单元，其与所述对齐单元电通信，并且根据在所述一个或多个连续阶段中的当前阶段中所获得的所述对齐形状来确定所述形状区域的子区域，以从中选择待在所述当前阶段后面的下一个阶段要获取的一组候选形状。10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述确定单元进一步包括：中心推断单元，其用于根据在所述当前阶段中获得的对齐形状和所述面部图像的局部外形图案来推断所述子区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤晓鸥，朱施展，李诚，吕健勤，
申请(专利权)人：北京市商汤科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11