肤色检测技术研究.pdf

摘要

肤色检测技术在新的人机接口技术、人脸和手势识别与跟踪、Web图像内容
过滤、数据库或因特网1_11的人物检索、视频监控、皮肤疾病诊断、化妆品效果分
析等方面有广泛应用。稳健的肤色检测技术是这些计算机视觉应用系统成功与否
的个关键处理步骤。口前虽然已经有许多肤色检测技术出现，但在多数应用场
合还不实用，复杂光照和背景下的肤色检测技术还未成熟。因此，本论文侧重研
究复杂光照下的肤色检测技术。

论文首先简介了有关肤色检测的基础理论知识，并通过分别介绍基于统计和
基于物理的两类肤色检测技术，较全面地综述了肤色检测技术，然后对若干关键
技术进行了深入研究，完成了以下主要创新工作:

在图像预处理阶段，提出一种自动高光检测和肤色校正的新方法。通过比较
分析高光区的肤色在不同颜色空间的分布形态，选择在TSL颜色空间用2维平面
利丁U双色反射模型进行高光分析，实现自动高光检测和肤色恢复，并可同时估计
照明色光的主成分。

特征构建和表示与分类器原理及实现有密切联系。我们根据所用的分类器设
计了一种新的边缘方向编码方法—轴对称方向编码。与传统方向编码不同，它
能够以连续标量值表示渐变的方向，解决了传统方向编码值周期性突变的问题，
可作为有效的图像模式分类和检索特征。另外还提出一种构建分类特征的新力一法。
它借鉴了图像检索的颜色特征的基本表示形式，根据SVM的核函数映射适合于
高维特征向量运算的特点，将颜色、颜色边缘幅值和颜色边缘方向直方图等不同
颜色特征通过加权线性拼接，融合成为广义的颜色特征向量。实验结果表明这种
广义颜色特征显著提高了肤色检测系统的性能。

提出一种新的快速人脸检测方法，该方法通过类灰度图从本质上扩充类Haar
特征基，使人脸检测的速度和精度都有显著的提高，可进行鲁棒的实时彩色视频
人脸检测。由于用类灰度图表示的特征都可以采用viola-jones算法框架，本文
提出的通过类灰度图构建分类特征的力法是从本质上扩展类Haar特征的基本途
径。

在不同照明条件和复杂背景下的肤色检测依然有不少问题有待解决。论文最
后对肤色检测技术的进一步研究方向作了一些探讨。

关键词:肤色检测，双色反射模型，方向编码，类Haar特征，特征提取，支持向
量机，肤色波谱特性。
ABSTRACT

Skincolordetectionhasmanyapplicationsintaskslikenewhuman-computerinterface,
detectingandtrackinghumanfacesandgestures,filteringwebimagecontents,retrievingpeoplein
databasesandInternet,visualsurveillance,diagnosingskindiseasesandanalyzingcosmetics'
effects.Acrucialprocessingstepforthesuccessofsuchcomputervision-basedsystemsisrobust
detectionofskincolor.Thoughalotofskindetectiontechniquesappearatpresent,they二still
impracticableinmostapplications,theskincolordetectiontechniqueundercomplicated
illuminationandbackgroundisanopenissue.Therefore,thethesislaysparticularemphasison
studyingtheskincolordetectiontechniqueunderthecomplicatedillumination.

Thisthesisbrieflyintroducetheelementaryknowledgeofskindetectionatfirst,andthen
comprehensivelysurveystheskincolordetectiontechniquesbydividingthemintostatistics-based
andphysics-based叩proaches.Afterdoingresearchonsomekeytechniques,wehavefinishedthe
followingmaininnovations:

Atcolorimagepreprocessingstage,anovelapproachisproposedtoautomatichighlight
detectionandskincolorcorrection.After