基于AAM的人臉特征點(diǎn)定位方法研究.pdf

1、動(dòng)態(tài)表觀模型(ActiveAppearanceModel，簡(jiǎn)稱(chēng)AAM)最早于1998年由F.T.Cootes等人提出并被應(yīng)用于人臉特征點(diǎn)定位。2001年卡耐基梅隆大學(xué)的S.Baker等人對(duì)AAM擬合計(jì)算部分進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)提前計(jì)算Hessian和梯度值，減少了循環(huán)迭代的運(yùn)算量。由于具有三維擴(kuò)展性好、特征點(diǎn)定位準(zhǔn)確以及最高可達(dá)230幀/秒的處理速度等優(yōu)點(diǎn)，AAM被認(rèn)為是人臉特征點(diǎn)定位方法中一種有效的方法。本項(xiàng)研究在跟蹤F.T.Cootes

2、和S.Baker等人的研究進(jìn)展的同時(shí)，對(duì)基于AAM的人臉特征點(diǎn)定位方法在實(shí)際應(yīng)用中碰到的問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析，對(duì)其不足提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。 主要的改進(jìn)包括三個(gè)方面：1)針對(duì)算法在遇到有外界物體遮擋的時(shí)候定位效果急劇下降的問(wèn)題，提出利用輸入圖像人臉表觀與AAM平均人臉表觀的差值圖像的各部分屬性來(lái)定義初始掩模，再通過(guò)迭代循環(huán)逐步細(xì)化掩模，進(jìn)而采用多尺度掩模來(lái)消除遮擋干擾的方法。2)針對(duì)迭代過(guò)程中的形狀模板非法變形的問(wèn)題，采用的解決

3、方法是：首先將標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練集人臉的采樣形狀進(jìn)行投影，得到形狀系數(shù)空間，然后通過(guò)構(gòu)建形狀限制項(xiàng)來(lái)對(duì)模板整體變形趨勢(shì)予以約束。3)針對(duì)背景敏感問(wèn)題采用基于人臉膚色的統(tǒng)計(jì)掩模的方法予以解決，使算法能在不同的背景環(huán)境下進(jìn)行人臉特征點(diǎn)定位。 最后構(gòu)建了一個(gè)基于AAM的人臉特征點(diǎn)定位演示系統(tǒng)，并將本文對(duì)算法在魯棒性方面的改進(jìn)應(yīng)用于所建立的系統(tǒng)中。通過(guò)合理設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊，并采用Matlab工具進(jìn)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，本文構(gòu)建的系統(tǒng)不僅適合作為后續(xù)研究的