人脸检测与追踪方法技术

本发明专利技术公开了一种人脸检测与追踪方法，通过计算机或具计算能力的微处理器执行此人脸检测与追踪方法，以识别图像画面（ｆｒａｍｅ）中的人脸及其所在位置，首先，进行人脸检测，以检测出画面中的人脸，之后，在每帧画面进行人脸追踪，以追踪找到的人脸，并记录这些人脸位置，在间隔数帧画面后，在略过已发现的人脸所在位置的条件下，再次对图像画面进行一次人脸检测，以便能快速地寻找到其它可能新加入的人脸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像检测方法，特别是涉及一种可以在一影片中快速地 寻找到可能新加入的人脸的方法。
技术介绍
日常生活中，我们使用数字摄影装置拍摄人像景物，或以网络摄影机或移动电话的摄影模块来进行实时视频会议，如网络摄影机(Web CAM)、数字摄影 机(Digital Video, DV)、监视摄影机或是移动电话/相机上的摄影模块皆为目 前常见的数字摄影设备。在所采集的图像当中，人物图像为采集图像的核心。 举例来说，当以数字摄影机拍摄宴会活动时，参与活动的人穿梭于会场中，此 时拍摄者需时常调整拍摄焦距以让画面中的多数人脸孔维持清晰。部分的数字 摄影设备具备自动对焦功能，以帮助拍摄清晰的图像。另外，部分的数字摄影 设备还具备人脸判断及人脸追踪技术，可辅助自动对拍摄区域进行多重对焦。 人脸追踪技术已发展多年，举例来说，公元2002年台湾公告第00505892号发 明专利公开了一种"快速追踪多人脸的系统及方法"，其依据区块颜色与轮廓 特征找出人脸可能区域而加以追踪。另外，公元2005年台湾专利技术专利第 1245205号公开一种"类神经网络为主的金融卡柜员机防止冒领与预警监控系 统"将脸部辨识技术应用于金融卡柜员机的技术。目前人脸检测与追踪技术通常有以下做法其一为先启动人脸检测，当找 到画面中人脸特征后，再持续进行人脸追踪，直到人脸追踪失败时，才重新启 动人脸检测，此法的缺点在于新加入的人脸特征，通常需耗时许久才得以被找 到；及当进行人脸检测同时，若有新的人脸加入，并无法对这些新加入的人脸 进行追踪。其二为每隔固定数帧画面执行一次人脸检测，其余帧数画面都会对 画面的全部范围重新进行人脸追踪，此法的缺点在于执行人脸检测程序相当费 时，且耗费计算资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，借助定期进行人脸检测 以及追踪检测到的人脸所在位置，并在进行人脸检测时，忽略已存在的人脸所 属区块而不进行检测，以达到縮短进行人脸检测与追踪所需时间、让新加入的 人脸更快地被搜寻到，来解决上述公知技术进行人脸检测与追踪的程序相当耗 费计算资源，且常发生新加入的人脸需一段时间才可以被寻找到的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种，通过计算机 执行此方法来识别拍摄画面中的人脸位置。包括以下步 骤首先，进行人脸检测，以检测出画面中的人脸；然后，在每一帧画面进行 人脸追踪，以追踪找到的人脸，并记录这些人脸所在位置；最后，每隔数帧画 面，再次进行一次人脸检测，并略过己记录的人脸所在位置，而不进行人脸检 测，以加速寻找新加入的人脸。依照本专利技术的较佳实施例所述的，人脸检测包括步 骤(a)将画面进行边缘检测，以取得边缘图像；歩骤(b)依据人脸特征的尺寸， 划分边缘图像为具有等大区块的结构；以及步骤(c)对比边缘图像中的每一区 块是否存在与人脸特征吻合的人脸图像。另外，还可依据数个不同大小的相异 人脸特征，建立人脸特征数据库，并依据这些不等大的数个人脸特征的尺寸， 逐次划分边缘图像为具有等大区块的结构；以及逐次依据这些人脸特征，执行 前述人脸检测手段的步骤(a)、 (b)、 (c)，以找出吻合这些人脸特征的人脸图 像等步骤。依照本专利技术的较佳实施例所述的，其中实现人脸追踪 所采用例如图像相减法(Image Differencing)、移动边缘检测法(Moving Edge Detection)及信赖区域法(Trust-region Method)。图像相减法是对比目前画 面与前一帧画面的像素差异，以找出人脸移动后的位置。移动边缘检测法是取 得目前画面与前一画面(及前两画面之间)的像素差异，并通过边缘化处理等程 序取得移动后的人脸位置。信赖区域法是依据前一画面中人脸的位置，搜寻周 围一预设范围是否存在与人脸特征相吻合的人脸图像，以找出人脸移动后的位 置。由上所述，本专利技术先检测出新/旧人脸，并对找到的人脸加以追踪，当进 行人脸检测时，避开存在/找到的人脸所在位置，以达縮短人脸检测/追踪所需时间、让新加入人脸快速被搜寻。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的 限定。附图说明图1为流程图2A为的执行序的示意图2B为的执行序的再一示意图2C为的执行序的又一示意图3A为要进行人脸检测的图像；图3B为执行人脸检测的示意图3C为人脸追踪示意图3D为执行人脸检测与追踪法的示意图。其中，附图标记步骤S110 进行人脸检测，以检测出画面中的人脸位置；步骤S120 于每一帧画面进行人脸追踪，以追踪找到的人脸，并记 录这些人脸位置；以及步骤S130 每隔数帧画面，再次进行一次人脸检测，并略过已记录 的人脸所在位置，而不进行人脸检测，以加速寻找新加入的人脸位置。310 第一人脸特征320 第二人脸特征330、 332 人脸区块340 略过区块具体实施例方式图1为流程图。请参考图l，在本专利技术较佳实施例， 例如以数字摄影机拍摄图像，再通过数字相机中的数字处理芯片或微处理器执 行该，以识别出拍摄画面中的人脸位置。人脸检测与追踪方法包括以下步骤首先，进行人脸检测，以检测出画面中的人脸(步骤S110); 然后，在每一帧画面进行人脸追踪，以追踪找到的人脸，并记录这些人脸的位6罝(步骤S120);最后，每隔数帧画面，再次进行一次人脸检测，并略过已记录的人脸所在位置，而不进行人脸检测(步骤S130)，以加速寻找可能为新加入的人脸位置。在本实施例中，所述人脸检测包括以下步骤步骤(a)将画面进行边缘检 观IJ，以取得边缘图像。目前常用以进行边缘检测的方式，例如自由梯度量值(Gradient Magnitude)法、拉普拉其万(X即lacian)法、最大梯度 (Tengengrad) 法、及一维水平滤波(1D Horizontal Filter),本实施例例如将图像通过二维 梯度转换(例如，将图像像素乘上一个二维梯度矩阵)，运算求得边缘图像。步 骤(b)依据人脸特征的尺寸，划分边缘图像为具有等大区块的结构。用以执行 本实施例所述的的系统建立了一个人脸特征数据库，所述 的系统例如已内装三种不同尺寸的相异人脸特征。当进行划分边缘图像时，依 据这些人脸特征所占尺寸，划分出三种等级的区块，之后再逐次依据这些不同 等级的区块划分边缘图像，使边缘图像具有数个等大的区块。举例来说，三种 人脸特征所占区块分别为30*30像素、60*60像素、120*120像素，则将边缘 图像划分为具有数个30*30像素的区块之结构、具有数个60*60像素的区块的 结构、具有数个120*120像素的区块的结构。歩骤(c)对比边缘图像中的每一 区块是否存在与前述人脸特征吻合的图像。举例来说，前述内装有三种不同尺 寸的相异人脸特征的数据库，则需依据数据库中所储存的三种人脸特征来进行 三次全图像的对比。先以30*30像素的人脸特征，逐一对比边缘图像中，每一 个30*30像素的区块，判断是否有吻合30*30像素的人脸图像。然后再以60*60 像素的人脸特征，逐一对比边缘图像中每一个60*60像素的区块，判断是否有 吻合60*60像素的人脸图像。最后，以120*120像素的人脸特征，逐一对比边 缘图像中每一个120*120像素的区块，判断是否有吻合120*120像素的人脸图 像。当检测出画面中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人脸检测与追踪方法，通过计算机或具有运算能力的微处理器执行，其特征在于，该人脸检测与追踪方法包括下列步骤：　进行人脸检测，以检测画面中的人脸；　在每一帧画面进行人脸追踪，以追踪找到的人脸，并记录该人脸位置；以及　每隔数 帧画面，再次进行人脸检测，并略过已记录的该人脸所在位置，而不进行人脸检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张尹彬，杨岱璋，周宏隆，
申请(专利权)人：华晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]