基于权值优化与纹理特征的快速人脸分割算法-论文.pdf

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1、第32卷第8期计算机应用研究Vo1．32No．82015年8月ApplicationResearchofComputersAug．2015基于权值优化与纹理特征的快速人脸分割算法孙巍，郭敏(陕西师范大学计算机科学学院，西安710062)摘要：针对传统GrabCut在GMM迭代估计阶段仅单纯地考虑像素点的RGB彩色信息，当前景细节区域与它的周围区域颜色差异较大时容易发生分割错误，以及基于像素的运算导致分割效率不高的问题，提出一种结合权值优化与CS—LBP纹理特征的改进算法。该算法利用多尺度分水岭对图像进行预分割，构建区域邻接图

2、；然后对每个区域进行颜色和纹理特征的提取，通过权值迭代优化算法使区域的数据项权值与周边分块区域的权值相关联，采用自适应参数将纹理约束项引入能量函数，并将改进算法应用于人脸图像分割，有效改善了分割效果。实验结果表明，该算法分割结果更加准确，效率更高。关键词：GrabCut算法；多尺度分水岭；权值优化；CS-LBP；人脸图像分割中图分类号：TP391．41文献标志码：A文章编号：1001—3695(2015)08-2496·04doi：10．3969／j．issn．1001—3695．2015．08．062Fastfaciali

3、magesegmentationalgorithmbasedonoptimizedweightsandtexturefeatureSunWei，GuoMin(SchoolofComputerScience，ShaanxiNormalUniversity，Xi’an710062，China)Abstract：ThestageofestimatingtheGMMiterativelyonlyconsiders血epixels’RGBcolorandthecalculationisbasedonpixelsintraditiona

4、lGrabCut，SOitispronetoproducesegmentationerrorswhenthedetailsofforegroundanditssuroundingsaredifferentanditseficiencyisnothigh．Toimprovetheseproblems，thispaperproposedanalgorithmcombiningtheoptimi-zationofweightsandCS—LBPtexturefeature．Firstly．thisalgorithmappliedt

5、hemulti-scalewatershedtopre—segmenttheorigi-halimageintoregionstoconstructregionadjacencygraph．Thenitextractedcolorandtexturefeaturefromeachregionandusedtheoptimizedalgorithmiterativelytocorelatetheweightofdataitemofaregionwithitssuroundings．Theenergyfunc·tionadded

6、thetextureconstraintwithadaptiveparameterandappliedtheimprovedalgorithmtofacialimagesegmentation．Thealgorithmimprovedthesegmentationeffectefficiently．Theexperimentsshowthattheproposedmethodcani'mprovesegmenta—tionaccuracyandeficiency．Keywords：GrabCutalgorithm；multi

7、—scalewatershed；optimizedweights；CS-LBP；facialimagesegmentationDing等人采用超图来描述图像中各像素点之间的关系，更0引言加简洁有效地表示了图像中的特征关系，提高了图像的分割效人脸作为人类最重要的外部特征，在人与人的交流中起着率；Han等人在传统GrabCut单纯考虑像素点颜色信息的基非常重要的作用。而人脸图像分割是人脸识别领域一个基本础上，融人多尺度非线性结构张量纹理特征，提高了含有丰富问题，是目标特征提取、识别与跟踪的基础⋯。由于自动分割纹理特征图片的分割精

8、度。的准确性较差以及手动分割的复杂度较高，交互式分割成为当人脸图像包含许多细微区域(如人眼)，它的颜色与周围前研究的主流。2001年，Boykov等人将图割理论思想引入区域差异较大。由于GrabCut是基于马尔可夫随机场构造的，图像分割使得基于能量函数最小化的图像分割成为当前的研其满足马尔