CN102768710B - 利用瞳距估算人体脸部宽度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的利用瞳距估算人体脸部宽度的方法，设满足要求的人脸宽度介于之间，待处理照片宽度为，；特征在于，包括： a.建立样本；b.测量瞳距和脸宽；c.利用，计算出脸宽与瞳距比值；d.测量待处理照片的瞳距；e.根据公式计算脸宽；f.如位于内，则认脸宽符合要求；g.否则根据、

Description

利用瞳距估算人体脸部宽度的方法
技术领域
 本发明涉及一种利用瞳距估算人体脸部宽度的方法，更具体的说，尤其涉及一种采用瞳距计算脸宽再进行图片相应处理的利用瞳距估算人体脸部宽度的方法。
背景技术
一些应用场合要求从正面人像图像中测量人脸宽度。目前测量方法主要有两种：
一是肤色识别方法，其首先利用肤色确定人脸边界，然后测量人脸水平方向宽度。这种方法存在的主要问题有：（1）耳朵会出现在肤色区域内，会把耳部当作脸部区域，影响测量结果；（2）无法有效处理头发、饰物遮挡问题。
二是学习算法，采用神经网络、支持向量机等学习算法学习识别脸部左右边缘部位准确坐标，然后根据左右边缘坐标计算脸部宽度。这种方法同样存在着无法有效处理头发、饰物遮挡的问题。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种采用瞳距计算脸宽再进行图片相应处理的利用瞳距估算人体脸部宽度的方法。
本发明的利用瞳距估算人体脸部宽度的方法，设满足要求的人脸宽度介于                                               之间，待处理照片的宽度、高度分别为、b，；其特别之处在于，包括以下步骤： a.建立样本，收集个人脸正面照片作为估算样本，；b.测量瞳距和脸宽，测量估算样本中每个人的瞳距和脸宽，得到组测量数据，；c.计算脸宽与瞳距的比值，利用公式（1），
       （1）
计算出估算样本中脸宽之和与瞳距之和的比值；d.测量待处理照片的瞳距，采用图像数据处理方法，计算待测照片的瞳距；e.计算待处理照片的脸宽，根据公式计算出待处理照片的脸宽；f.如果的值位于区间内，则认为待处理照片的脸宽符合要求；g.如果的值不在区间内，则根据公式（2）和（3）对待处理照片进行缩放，
    （2）
     （3）
以得到脸宽符合要求的照片，其中、缩放后照片的宽度和高度。
步骤a、b和c，首先对样本图像的瞳距、脸宽，再通过样本的左右脸宽之和与所有瞳距之和相比，计算出的值，以便建立脸宽与瞳距之间的关系。步骤d和e，先采集待处理照片中的瞳距，再根据计算出图片的脸宽；如果脸宽的值不在规定的范围内，通过公式（2）、（3）对照片进行宽度、高度方向的等比例缩放，则脸宽值就介于的范围内。
本发明的利用瞳距估算人体脸部宽度的方法，所述步骤b和步骤d中瞳距的计算方法包括以下步骤：h-1.首先采用人眼自动定位算法确定双眼瞳孔坐标，设两瞳孔坐标分别为、；h-2.然后再利用公式计算出瞳距。
本发明的利用瞳距估算人体脸部宽度的方法，所述步骤h-1中的人眼定位算法为神经网络方法、支持向量机方法、级联分类方法或直方图法的图像检测定位方法。
本发明的有益效果是：由于人脸宽度与瞳孔距离有较高的线性相关性，且人脸正面照片中瞳孔不会被遮挡，利用瞳距可准确地对脸宽进行估算，便于调整出规范的人像照片。避免了以往肤色识别方法、学习算法所会把耳部当作脸部区域、无法有效处理头发和饰物遮挡的问题。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
实施例1，不妨设满足要求的人脸宽度介于之间，待处理照片的宽度、高度分别为、b，；利用瞳距估算人体脸部宽度的方法包括以下步骤：
a.建立样本，收集个人脸正面照片作为估算样本，；
b.测量瞳距和脸宽，测量估算样本中每个人的瞳距和脸宽，得到组测量数据，；
c.计算脸宽与瞳距的比值，利用公式（1），
       （1）
计算出估算样本中脸宽之和与瞳距之和的比值；
d.测量待处理照片的瞳距，采用图像数据处理方法，计算待测照片的瞳距；
e.计算待处理照片的脸宽，根据公式计算出待处理照片的脸宽；
f.如果的值位于区间内，则认为待处理照片的脸宽符合要求；
g.如果的值不在区间内，则根据公式（2）和（3）对待处理照片进行缩放，
    （2）
     （3）
以得到脸宽符合要求的照片，其中、缩放后照片的宽度和高度。
其中，在步骤b和步骤d中瞳距的计算可采用如下方法来实现：h-1.首先采用人眼自动定位算法确定双眼瞳孔坐标，设两瞳孔坐标分别为、；h-2.然后再利用公式计算出瞳距。人眼定位算法为神经网络方法、支持向量机方法、级联分类方法或直方图法的图像检测定位方法。
实施例2，在拍摄中华人民共和国第二代居民身份证照片时需要对原始照片中的脸宽进行计算，以便确定剪裁尺寸。采用本方法如下：
1、首先搜集合格的正面人像照片20张，测量瞳距和脸宽，在此步骤中，瞳距可采用手工或软件方法计算求出；脸宽可通过人工测量；数据如下表，单位为像素：
表1
瞳距 93 87 81 86 98 94 86 87 78 88
脸宽 214 201 194 197 213 203 185 195 178 204
表1续
93 91 94 85 79 81 84 102 80 89
199 212 212 204 185 184 184 227 200 197
2、根据公式（1）计算出脸宽之和与瞳距之和比值为；
3、给定新拍摄的人像照片，计算出该照片的瞳距；
在此步骤中，可采用Intel OpenCV开发包提供的CascadeClassifier（级联分类器），分类器样本数据采用OpenCV提供的haarcascade_eye.xml，定位双眼瞳孔位置、，然后计算瞳距；
4、根据公式，计算出人像照片的脸宽；
5、如果计算出的脸宽在公安部要求的207±14范围内，则认为照片脸宽符合规定；如果脸宽不在207±14的范围内，则利用相应的图像处理方法进行图片校正。

Claims (3)

1.一种利用瞳距估算人体脸部宽度的方法，设满足要求的人脸宽度介于                                               之间，待处理照片的宽度、高度分别为、b，；其特征在于，包括以下步骤： 
1).建立样本，收集个人脸正面照片作为估算样本，；
2).测量瞳距和脸宽，测量估算样本中每个人的瞳距和脸宽，得到组测量数据，；
3).计算脸宽与瞳距的比值，利用公式（1），
       （1）
计算出估算样本中脸宽之和与瞳距之和的比值；
4).计算待处理照片的瞳距，采用图像数据处理方法，计算待测照片的瞳距；
5).计算待处理照片的脸宽，根据公式计算出待处理照片的脸宽，为待处理照片的脸宽，其中为估算样本中脸宽之和与瞳距之和的比值，由公式（1）求取；为待测照片的瞳距，由步骤4)获取；
6).如果的值位于区间内，则认为待处理照片的脸宽符合要求；
7).如果的值不在区间内，则根据公式（2）和（3）对待处理照片进行缩放，
    （2）
     （3）
以得到脸宽符合要求的照片，其中、分别为缩放后照片的宽度和高度。
2.根据权利要求1所述的利用瞳距估算人体脸部宽度的方法，其特征在于：所述步骤2)和步骤4)中瞳距的计算方法包括以下步骤：
h-1.首先采用人眼自动定位算法确定双眼瞳孔坐标，设两瞳孔坐标分别为、；
h-2.然后再利用公式计算出瞳距。
3.根据权利要求2所述的利用瞳距估算人体脸部宽度的方法，其特征在于：所述步骤h-1中的人眼定位算法为神经网络方法、支持向量机方法、级联分类方法或直方图法的图像检测定位方法。
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