基于Walsh特征的快速人脸检测方法*

张 剑，李 坤，王润明

(湖南科技大学 信息与电气工程学院，湖南 湘潭 411100)

人脸检测技术就是对所输入的图像进行检测，判断出图像是否存在人脸，如果存在，则返回人脸在图像中的确切位置和范围的技术[1]。人脸检测是人脸识别系统中的关键的第一步，这一步所获得的精度与速度直接影响整个系统的性能[2]。此外，人脸检测技术在人脸追踪、视频会议、基于内容的图像检索和人类情感研究系统中都有广泛的应用，而且具有重要的学术价值。人脸的自动检测具有一定的挑战性，主要有以下难点：(1)由于人脸是一类高度非刚性的目标，存在相貌、表情、肤色、姿态等差异；(2)人脸上很可能存在一些附属物，如眼镜、胡须、装饰品等；(3)人脸的姿态千变万化，并且可能存在遮挡物；(4)待检测的图像其性质的差异，如图像的分辨率、摄录器材的质量等；(5)光源的种类、强弱和角度的不同，其作用在人脸上所产生的性质不同的反射，造成不同区域的阴影。因此，人脸检测成为计算机视觉和模式识别领域内的一个研究热点[3]。目前比较常用的人脸检测方式可以概括为基于知识、基于结构特征、基于模板匹配及基于统计模型的方法[4]。本文将Walsh特征用于人脸检测是基于结构特征的一种方法。本文通过构造Walsh变换矩阵，得到相互正交且形状丰富的Walsh特征算子，在相同情况下将Walsh特征与传统的Haar特征用于快速人脸检测，通过对比其各自的特点得出Walsh特征用于人脸检测的优越性。……