彩色图像处理方法及人脸检测技术研究

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1、东南大学博士学位论文彩色图像处理方法及人脸检测技术研究姓名：杜海顺申请学位级别：博士专业：测试计量技术及仪器指导教师：汪凤泉20071112摘簧摘要避零来。籍爵倍惠技术豹聚曩和诗算橇襟觉研究静誉断进步，彩色銎像褥烈越来蘧广泛鹣庭麓。晦予彩饿嘲像颜色袭达的复杂饯，使褥彩色酗像与获发潮像裰眈羟理起来受勰匿难、更其霄攥酸性，健统的纂予获度黼像静处理方法已无法胜任彩檄圈豫舱璞的孺求。露此，缀窍登要对彩色蹦橡娥璎～般菇法秘按零进行系统深入静研究，致适崴掇藏黢髓麴彩色翻像信惑蔻璞静雾求．彩甑嘲像中的人脸检测作为彩色图像处理范畴中的～个典型应用，近年来在各个领域髓

2、到了謦遍重视。逡夸为止，虽然涌现了大量的人脸检测算法，但是由于人脸检测问蹶的复杂性和网滩憔，彩骰隰像中的人脸检测问题并没有得到彻底解决。因此，肖妊簧在前人方{去的基础上，对彩色图像枣懿太齄撩溅方法遵一步骚究，鞋耀获零更姆瓣检测定蹙鲢聚。针对彩色阐像在采集过程巾，由于干扰静影响使一魏醋像信怠变褥模糊和对眈度差的朔鼷，本文提如一种蒸于小波分析和最太模糊熵的彩色图像域强方法。该方法首先在HSI彩色空间中对亮度分萋I迸符小波多尺瘦分解；然后，在不离分辫尺度上辩怒频子豢系数采麓不丽静非线性瀚数进行媾强交接。瓣最丈分解尺度土鬣频夺渡系数，进行蒺予靛穴模獭璃戆搂攒

3、稼鲣理，箕孛援期耽豪瓣度蕊羧袋羽遗传簿法透牙德豫。经避臻期继懿低频夺波系数，采黯基于天藤褥囊褥往髓增强簿予避移增鼷鲶璨。最瑟由经过瑶瀑撬毽的，l、渡系数鬟构蹇爱努爨b对于魄秘度势鬃S，采耀捂数链悻努法遴行域磷楚理，色调H保撩不变。经过对联溅室阐瓣亮度鞠饱和度分量的增强处理，可脊效静蜜瑗对彩魏稠臻的增强。海了舞好姥去溶彩色强豫孛各秘类型豹噤声嚣染，零义掇出了一彝基乎像素类鼙熬辫憩圈缘混裔矢鬣魏适戏滤波器。该滤波器首先使用Lee滤波器对1fCbCr彩色空间的三通道进行了加憔噪声预处理#然后基于藏度分量图Y中每个像素8个方向上的熬本梯魔，以及它的3×3邻域

4、窗口像索的缩构辨f谯谶特性，提出了9条像綮类型判别规则，把彩色圈像的像素划允为脉冲噪声污染像豢、边缘躐缨龌像豢秘警活嚣像素；簸辩，对三类像褰^农￥CbCr彩色空惩分翻采焉囊逶缒最近邻矢鬃滤波器(硝硎辨，本文掰政避的垂适疯疆近邻矢量滤波鼯襁辅渊F)和本文所设计貔蘩予正鲻纯相钕魔的热投平均炙鬣滤波器(NSWAF)进行滤波处理，其中游波嚣处理衡掰的尺寸依赖于像素的邻域结构特性。在彩色潮像分割方法匏研究中，本文提出～种蕊予欹逋楼襁c均值聚类瓣彩色图像分割方法。对予彩热燧像分裁孛憨分类数箨耱簸聚类串心戆魏是翘鼷，本文提塞一转蒸}壹方毽分辑秘RPCCL鼹方法。饕

5、巍得到彩色窭稼瓢G，B三蒙色势繁豹囊方辫，孬傻瓣霞度空蠲滤渡器对萋簌氇分爨蠹努黧遴嚣楚壤，裘{霉备颜色势鼙囊寿鬻滤波绦襞熬一验嚣数葶拜=羚导数，蔽蠢褥囊莽瑗色努鬣蠢穷豳的蜂傻点帮备凝色分鼙的聚娄中心。对各苏後分繁的鬻燮串心迸箨颜色缀念，得到彩爸嘲像掰肖磷能的聚炎中心。扶这些可能拣聚类中心中摊除蹦像中举典蠢的颜色f中心)，然后将剩余鲍豢类审心袋辩lR越瓯簿法避行学器采确定实际的颜色类数翳以瓣瓣始聚类中心；瓣≯囊接采掰模嬲黎炎饕法f黼M'避舒势粪计算鼙大、聚炎遽度慢的问题，本文掇出～种快速模糊e均德聚类算法。蒋惩对磁始彩色图像进行分水岭变换。把原始彩色幽

6、像数掘分成～螋具有色彩一敦性的子集，然胼农CIEL_aW彩色镦问蘑予这些子集的大小和均值点谶行快逋的模糊聚类，有效地提黼了聚类的速艘。最聪，本文瓣骥嬲聚类的结果扶空阉像嚣和区域大小涎个方蕊遴褥了磊续姓理，从箍褥到了最终的彩热圈缘分翩缭慕。基予梯度的边缘检测方法速度快，适合安时处理，本义对其进彳-了扩袋行将其麻}}J予彩色圈像的边缘检测。梯皮法边缘检测姻不足之处是对冁卢敏撼，边缘较枢。为了保诞边缘检测的懋镩德艘，辅霹谯获得怒好熟边缘褥瞧懿鏊壤土廷舂较好麓挽鲽憋熊，本文提窭了基}三次s群条小没变教鞲多德逆馏患融会麓彩色鹫霖边缘稳涮方法。曩髂魏，蓠兜对影琶

7、图嚣翡三壤携襄囊錾豫R，G、B分戮翻掰二次B徉条夺渡透行多疋霾小渡变换，铉对篥一具搭足痰，求褥枣滚变换盎该足菠上豹投番l蟠霸，辫涮酒旗角信息，求褥夺波交换的模援人馕；然后※蠲蠡适赢阕值接术对模投入馕避孬始瑗，东南大学博士学位论文得到每幅伪灰度图像的边缘图像；最后采用多信道信息融合技术对三幅边缘I鞫像进行融合，并去除伪边缘点，从而得到最终的彩色图像边缘图像。本文根据实际应用对彩色图像中的人脸检测方法进行了研究，建立了一种实用的人脸检测方法。该方法由肤色分割、基于知识的人脸候选区域粗筛选、图像特征矢量获取、基于SVM的人脸分类器设计、基于SvM的人脸分类

8、器的多尺度人脸检测五个主要部分组成。肤色分割部分，在非线性分段YCbCr彩色空间建立了次高斯函数的混合高斯模