[发明专利]一种鲁棒人脸配准方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于人脸识别领域，尤其涉及一种鲁棒人脸配准方法和装置。

背景技术

人脸识别技术已经过了长时间的研究与发展，特别是随着计算机技术的迅猛发展，人脸识别技术得到更多的关注与认识。虽然目前人脸识别技术还没有完全成熟，但在一些场合已经得到了应用，如使用较多的门禁系统，以及如2008年北京奥运会的人脸验证系统，及目前在如火如荼的智能交通领域使用的人脸搜索系统等。

人脸识别技术相较于指纹等其他生物特征识别技术更为困难的一个重要原因是人脸所处的环境会复杂多变，如环境光照，面部表情，面部姿态等，其中的任何一个方面都可能使得人脸识别系统不能有效工作，而通常一个系统要解决所有的这些问题是比较困难的。如由于光照或表情变化，人脸的特征点往往定位不准，特征点定位不准确就会直接导致人脸配准及特征提取失败，从而导致人脸识别系统不能工作。

人脸识别系统中前期一个重要的部分就是面部特征（Landmarks）提取，人脸面部特征点在人脸识别系统起着重要的作用，近些年大量的研究者在这方面取得了很大的进展，但是当光线较差或面部表情变化剧烈时，定位往往会发生偏差。传统的人脸配准方法，是利用检测到的面部特征点，使用相似变换或仿射变换将其映射到模板对应的点上去，从而实现人脸的配准。但是当特征点比较稀疏时，单个特征点的检测误差会对映射矩阵造成比较大的影响，甚至直接导致错误配准。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种鲁棒人脸配准方法，以解决现有技术中使用相似变换或者仿射变换实现人脸配准时，当特征点比较稀疏时，单个特征点的检测误差会对映射矩阵造成较大影响，可能导致配准错误的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种鲁棒人脸配准方法，所述方法包括：

根据待配准图像与模板图像中特征点的位置关系，采用相似变换获取所述待配准图像的旋转角度θ；

根据所述旋转角度θ旋转所述待配准图像；

根据旋转后的待配准图像与模板图像中特征点的位置关系，对所述旋转后的待配准图像进行水平和垂直方向的缩放和平移，获取配准后的图像。

另一方面，一种鲁棒人脸配准装置，所述装置包括：

旋转角度获取单元，用于根据待配准图像与模板图像中特征点的位置关系，采用相似变换获取所述待配准图像的旋转角度θ；

旋转单元，用于根据所述旋转角度θ旋转所述待配准图像；

缩放和平移单元，用于根据旋转后的待配准图像与模板图像中特征点的位置关系，对所述旋转后的待配准图像进行水平和垂直方向的缩放和平移，获取配准后的图像。

在本发明实施例中，根据待配准图像与模板图像中特征点的位置关系，由相似变换获得待配准图像的旋转角度，根据所述旋转角度旋转待配准图像，得到旋转后的待配准图像，并对所述旋转后的待配准图像的特征点与模板图像中特征点的位置关系，进一步进行水平和垂直方向的缩放和平移，通过先相似变换旋转一定角度后，再进行平移和缩放，既维持了人脸特征的基本形状不变，也予以配准很大的自由度，有利于提高配准的准确率。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的鲁棒人脸配准方法的实现流程图；

图2是本发明第一实施例提供的模板图像特征点示意图；

图3是本发明第一实施例提供的待配准图像的示意图；

图4是本发明第一实施例提供的旋转后的待配准图像的示意图；

图5是本发明第一实施例提供的缩放和平移后的待配准图像的示意图；

图6是本发明第二实施例提供的鲁棒人脸配准装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。