TW201737159A - 基於臉部特徵之年齡識別方法 - Google Patents

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Abstract

一種基於臉部特徵之年齡識別方法，包括如下步驟：獲取人臉圖像，並抓取臉部區域；於抓取之臉部區域圖像上設置特徵點；根據特徵點之座標於臉部區域上確定年齡特徵區域；提取年齡特徵區域之年齡特徵，並得到對應之年齡值；及將年齡值與預設之閾值進行比較而判斷年齡。

Description

基於臉部特徵之年齡識別方法
本發明涉及一種基於臉部特徵之年齡識別方法。
習知臉部年齡辨識大多藉由處理整個臉部圖像之方式進行，然而人臉整個影像特徵之擷取極為繁複，所包含之資訊複雜且龐大，相關影像處理作業繁瑣，致使前置作業過程相當冗長,判斷效率較低。
鑒於以上內容，有必要提供一種可高效識別年齡之方法。
一種基於臉部特徵之年齡識別方法，包括如下步驟：
獲取人臉圖像，並抓取臉部區域；
於抓取之臉部區域圖像上設置特徵點；
根據特徵點之座標於臉部區域上確定年齡特徵區域；
提取年齡特徵區域之年齡特徵，並得到對應之年齡值；及
將年齡值與預設之閾值進行比較而判斷年齡。
相較於習知技術，上述基於臉部特徵之年齡識別方法中，藉由於臉部區域圖像上設置特徵點，得到年齡特徵區域，並藉由對些年齡特徵區域之處理來判斷年齡，資料之處理量較小，判斷效率較高。
圖1是本發明基於臉部特徵之年齡識別方法之流程圖。
圖2是圖1之年齡識別方法中抓取臉部區域之示意圖。
圖3是圖1之年齡識別方法中設置特徵點之示意圖。
圖4是圖1之年齡識別方法中得到兩眼中點距離及兩眼中點與鼻頭中點之垂直距離之示意圖。
圖5是圖1之年齡識別方法中確定臉部之年齡特徵區域之示意圖。
圖6是圖1之年齡識別方法中確定眼尾區域之示意圖。
圖7是圖1之年齡識別方法中確定眼下區域之示意圖。
圖8是圖1之年齡識別方法中確定鼻翼至嘴角區域之示意圖。
圖1是本發明一種基於臉部特徵之年齡識別方法之流程圖，用以識別人之年齡，所述年齡識別方法包括如下步驟：
步驟101，獲取人臉圖像，並抓取臉部區域。
請參閱圖2，通常獲取之人臉圖像會包括人身體之其他部分，例如脖子等，於步驟101中，藉由預先建立之人體臉部模型與獲取之人臉圖像，抓取臉部區域之圖像，並將其他部分之圖像去掉。
步驟102，於抓取之臉部區域圖像上設置特徵點。
請參閱圖3，藉由特徵模型與臉部區域圖像進行比對，取得臉部區域圖像中眉毛、眼睛、鼻子、口部這四個器官之位置，並用特徵點對該等器官進行標示，就如圖3中所示，用特徵點1對左眉眉尾進行標示（左、右之定義以查看附圖之人員為基準），用特徵點2對左眉眉頭進行標示，用特徵點3對右眉眉頭進行標示，用特徵點4對右眉眉尾進行標示，用特徵點5對左眼外眼角進行標示，用特徵點6對左眼中心進行標示，用特徵點7對左眼內眼角進行標示，用特徵點8對右眼內眼角進行標示，用特徵點9對右眼中心進行標示，用特徵點10對右眼外眼角進行標示，用特徵點11對左鼻翼進行標示，用特徵點12對鼻頭中點進行標示，用特徵點13對右鼻翼進行標示，用特徵點14對左嘴角進行標示，用特徵點15對嘴上部中點進行標示，用特徵點16對右嘴角進行標示，用特徵點17對嘴下部中點進行標示，則本實施例中用十七個特徵點對臉部區域圖像進行標示；於其它實施例中，亦可根據需要採用更多之特徵點或更少之特徵點對眉毛、眼睛、鼻子、口部這四個器官進行標示，還可根據判斷之需要對耳朵這個器官進行特徵點之標識，或對人體面部之其他特徵進行標識等。
步驟103，根據特徵點之位置資訊算出兩眼中點距離W及兩眼中點與鼻頭中點之垂直距離H。
請參閱圖4，通常是根據該等特徵點之座標算出兩眼中點距離W及兩眼中點與鼻頭中點之垂直距離H，例如特徵點6之座標為（X6，Y6），特徵點9之座標為（X9，Y9），特徵點12之右邊為（X12，Y12），則兩眼中點距離W=X9-X6，兩眼中點與鼻頭中點之垂直距離H=Y12-(Y6+Y9)/2。
步驟104，根據各座標點之座標和距離W、H確定臉部之年齡特徵區域。
請參閱圖5，於本實施例中，選取眼尾區域a和b、眼下區域c和d、鼻翼至嘴角區域e和f作為臉部之年齡特徵區域，因為人之臉部之該等區域之年齡特徵較為明顯，例如不同年齡之人之臉部於該等區域之皺紋差別較大；於其它實施例中，亦可根據不同之需要加入其它之臉部區域進行判斷，例如額頭區域等。
請參閱圖6，其為確定一左眼尾區域a和一右眼尾區域b之示意圖，該左眼尾區域a為一方形區域，其包括左上角端點a1、右上角端點a2、左下角端點a3和右下角端點a4，並藉由下表所列之公式算出各角端點之X軸座標和Y軸座標。
同樣，右眼尾區域b為一方形區域，其包括左上角端點b1、右上角端點b2、左下角端點b3和右下角端點b4，並藉由下表所列之公式算出各角端點之X軸座標和Y軸座標。
請參閱圖7，左眼下區域c為一方形區域，其包括左上角端點c1、右上角端點c2、左下角端點c3和右下角端點c4，並藉由下表所列之公式算出各角端點之X軸座標和Y軸座標。
同樣，右眼下區域d為一方形區域，其包括左上角端點d1、右上角端點d2、左下角端點d3和右下角端點d4，並藉由下表所列之公式算出各角端點之X軸座標和Y軸座標。
請參閱圖8，左鼻翼至嘴角區域e為一方形區域，其包括左上角端點e1、右上角端點e2、左下角端點e3和右下角端點e4，並藉由下表所列之公式算出各角端點之X軸座標和Y軸座標。
同樣，右鼻翼至嘴角區域f為一方形區域，其包括左上角端點f1、右上角端點f2、左下角端點f3和右下角端點f4，並藉由下表所列之公式算出各角端點之X軸座標和Y軸座標。
從而藉由以上之方法設定了各年齡特徵區域a-f之位置和大小。
步驟105，將同類型之年齡特徵區域調整為同樣大小之區域。
於上述年齡特徵區域a、b、c、d、e和f中，左眼尾區域a和右眼尾區域b為同類型之年齡特徵區域，左眼下區域c和右眼下區域d為同類型之年齡特徵區域，左鼻翼至嘴角區域e和右鼻翼至嘴角區域f為同類型之年齡特徵區域，例如若左眼尾區域a之長度是9，高度是6，右眼尾區域b之長度是6，寬度是8，則可藉由將左眼尾區域a之長度從9縮短到6，將左眼尾區域a之高度從6拉伸到8，而讓左眼尾區域a和右眼尾區域b之大小相同。
步驟106，對各年齡特徵區域之圖像藉由統計變換演算法轉化為易於識別之圖像。
統計變換演算法是於將圖像之每3*3之圖元點劃分為一區域，而後計算該區域內所有圖元點之圖元平均值，而後將該區域內每一個圖元點之圖元值與該圖元平均值進行比較，若某點之圖元值大於圖元平均值，則將該點之圖元值變為1；若某點之圖元值小於圖元平均值，則將該點之圖元值變為0。
步驟107，提取轉換後之圖像之年齡特徵，並得到對應之年齡值，將所述年齡值與一第一閾值進行比較，若年齡值大於或等於第一閾值，然後到步驟108；若年齡值小於第一閾值，到步驟109。
步驟108，判斷為中老年人，並將所述年齡值與一第二閾值進行比較；若年齡值大於或等於所述第二閾值，到步驟110；若年齡值大於或等於所述第二閾值，到步驟111。
步驟109，判斷為青年人。
步驟110，判斷為老年人。
步驟111，判斷為中年人。
於上述基於臉部特徵之年齡識別方法中，藉由於臉部區域圖像上設置特徵點，得到年齡特徵區域，並藉由對些年齡特徵區域之處理判斷來判斷年齡，資料之處理量較小，判斷效率較高。
綜上所述，本發明係合乎發明專利申請條件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士其所爰依本案之創作精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
1-17‧‧‧特徵點
W‧‧‧兩眼中點距離
H‧‧‧兩眼中點與鼻頭中點之垂直距離
a、b‧‧‧眼尾區域a和b
c、d‧‧‧眼下區域c和d
e、f‧‧‧鼻翼至嘴角區域e和f
a1-a4、b1-b4、c1-c4、d1-d4、e1-e4、f1-f4‧‧‧端點
無

Claims (9)

  1. 一種基於臉部特徵之年齡識別方法，包括如下步驟：
    獲取人臉圖像，並抓取臉部區域；
    於抓取之臉部區域圖像上設置特徵點；
    根據特徵點之座標於臉部區域上確定年齡特徵區域；
    提取年齡特徵區域之年齡特徵，並得到對應之年齡值；及
    將年齡值與預設之閾值進行比較而判斷年齡。
  2. 如請求項第1項所述之年齡識別方法，其中所述於抓取之臉部區域圖像上設置特徵點之步驟包括取得臉部區域圖像中眉毛、眼睛、鼻子、口部這四個器官之位置，並用特徵點對該等器官進行標示。
  3. 如請求項第2項所述之年齡識別方法，其中用特徵點對左眉眉尾、左眉眉頭、右眉眉頭、右眉眉尾、左眼外眼角、左眼中心、左眼內眼角、右眼內眼角、右眼中心、右眼外眼角、左鼻翼、鼻頭中點、右鼻翼、左嘴角、嘴上部中點、右嘴角和嘴下部中點進行標示。
  4. 如請求項第3項所述之年齡識別方法，其中根據特徵點之座標於臉部區域上確定年齡特徵區域之前，藉由左眼中心、右眼中心和鼻頭中點之位置座標得到兩眼中點距離及兩眼中點與鼻頭中點之垂直距離，其中兩眼中點距離等於左眼中點之橫座標減去右眼中點之橫座標，兩眼中點與鼻頭中點之垂直距離等於鼻頭中點之縱座標減去兩眼中點之縱座標之平局值。
  5. 如請求項第4項所述之年齡識別方法，其中根據特徵點之座標於臉部區域上確定之年齡特徵區域包括左眼尾區域、右眼尾區域、左眼下區域、右眼下區域、左鼻翼至嘴角區域和右鼻翼至嘴角區域。
  6. 如請求項第5項所述之年齡識別方法，其中所述提取年齡特徵區域之年齡特徵之步驟前，將同類型之年齡特徵區域調整為同樣大小之區域。
  7. 如請求項第6項所述之年齡識別方法，其中左眼尾區域和右眼尾區域為同類型之年齡特徵區域，左眼下區域和右眼下區域為同類型之年齡特徵區域，左鼻翼至嘴角區域和右鼻翼至嘴角區域為同類型之年齡特徵區域。
  8. 如請求項第6項所述之年齡識別方法，其中將同類型之年齡特徵區域調整為同樣大小之區域後，將年齡特徵區域之圖像藉由統計變換演算法轉化為易於識別之圖像。
  9. 如請求項第1項所述之年齡識別方法，其中所述預設之閾值包括一第一閾值和一第二閾值，所述年齡值與所述第一閾值比較後若大於所述第一閾值，於將所述年齡值與所述第二閾值進行比較。
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