[发明专利]一种基于多层预处理的快速人脸检测方法

权利要求书

1.一种基于多层预处理的快速人脸检测方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

步骤1：将待检测图像从RGB颜色空间转换至YCbCr颜色空间；

步骤2：利用椭圆肤色模型对步骤1得到的图像中所有像素逐个判断是否为肤色像素，得到肤色区域，其中肤色像素的判断依据为：当某个像素的蓝色色度、红色色度分量满足椭圆肤色模型要求时，判断该像素为肤色像素；

步骤3：对步骤2得到的肤色区域进行形态学处理；

步骤4：对步骤3中处理得到的肤色区域进行有效搜索位置滤波，得到有效搜索位置，利用轮廓提取技术提取有效搜索位置的轮廓，每个轮廓生成一个待测框；

步骤5：使用具有人脸检测功能的卷积神经网络，对步骤4得到的待测框进行逐个检测，并给出其中的人脸定位坐标；

步骤6：根据待测框坐标和其中的人脸定位坐标，计算人脸定位框的坐标，得到最终的人脸检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于多层预处理的快速人脸检测方法，其特征在于，步骤2中利用如下椭圆肤色模型进行像素判断：

Cr(13Cr-10Cb-2900)+Cb(13Cb-1388)+295972≤0

其中，Cb表示像素的蓝色色度分量，Cr表示像素的红色色度分量。

3.根据权利要求1所述的一种基于多层预处理的快速人脸检测方法，其特征在于，步骤4中使用滤波矩阵对肤色区域进行有效搜索位置滤波，具体过程采用以下公式表示：

其中，dst(i，j)为有效搜索位置dst中坐标(i，j)的像素值，src(i+x，j+y)为肤色区域src中坐标(i+x，j+y)的像素值，f(x，y)为滤波矩阵f中坐标(x，y)的像素值，滤波矩阵f的尺寸为(2a+1)×(2b+1)、中心坐标为(0，0)，t为预设的有效搜索率ESR阈值，area为滤波矩阵f中值为1的像素数量。

4.根据权利要求3所述的一种基于多层预处理的快速人脸检测方法，其特征在于，待测框的左上角坐标和右下角坐标分别为：

(left，top)＝(left′-b，top′-a)

(right，bottom)＝(right′+b，bottom′+a)

其中，(left′，top′)、(right′，bottom′)分别为轮廓外界矩形的左上角和右下角坐标。

5.根据权利要求1所述的一种基于多层预处理的快速人脸检测方法，其特征在于，步骤1中利用如下公式对待检测图像进行颜色空间转换：

其中，Y、Cb、Cr分别表示像素的亮度、蓝色色度、红色色度分量，R、G、B分别表示像素的红色、绿色、蓝色分量。

6.根据权利要求1所述的一种基于多层预处理的快速人脸检测方法，其特征在于，步骤3中形态学处理包括：通过开操作去除游离的肤色点和细线结构，通过闭操作填补孔洞并弥合缝隙。

7.根据权利要求1所述的一种基于多层预处理的快速人脸检测方法，其特征在于，步骤4中还包括对待测框进行合并，具体为：

若待测框A和B合并后得到待测框C，待测框C的面积小于等于待测框A和B的面积之和，则将待测框A和B合并，否则待测框A和B不合并。