人脸图像的几何归一化和灰度归一化

2017年10月13日 由 Creater 留言 »

在对人脸表情进行识别时,人脸的归一化处理是至关重要的一环,它涉及到下一步处理的好坏。
人脸的归一化包括几何归一化和灰度归一化,几何归一化分两步:人脸校正和人脸裁剪。而灰度归
一化主要是增加图像的对比度,进行光照补偿。
1.几何归一化
几何归一化的目的主要是将表情子图像变换为统一的尺寸,有利于表情特征的提取。具体步骤如下:
(1)标定特征点,这里用[x,y] = ginput(3)函数来标定两眼和鼻子三个特征点。主要是用鼠标动手标
定,获取三个特征点的坐标值。
(2)根据左右两眼的坐标值旋转图像,以保证人脸方向的一致性。设两眼之间的距离为d,其中点为O。
(3)根据面部特征点和几何模型确定矩形特征区域,以O为基准,左右各剪切d,垂直方向各取0.5d和
1.5d的矩形区域进行裁剪。
(4)对表情子区域图像进行尺度变换为统一的尺寸,更有利于表情特征的提取。把截取的图像统一规格
为90*100的图像,实现图像的几何归一化。
面部几何模型如下图:
20130709122421625
2.灰度归一化
灰度归一化 主要是增加图像的亮度,使图像的细节更加清楚,以减弱光线和光照强度的影响。
这里用的是image=255*imadjust(C/255,[0.3;1],[0;1]); 用此函数进行光照补偿。
具体代码如下:

C= imread('Image001.jpg');
figure(1),imshow(C);
C=double(C);
image=255*imadjust(C/255,[0.3;1],[0;1]);
figure(2),imshow(image/255);
title('Lighting compensation');%光照补偿

[x,y] = ginput(3);    %%1 left eye, 2 right eye, 3 top of nose
cos = (x(2)-x(1))/sqrt((x(2)-x(1))^2+(y(2)-y(1))^2);
sin = (y(2)-y(1))/sqrt((x(2)-x(1))^2+(y(2)-y(1))^2);
mid_x = round((x(1)+x(2))/2);
mid_y = round((y(2)+y(1))/2);
d = round(sqrt((x(2)-x(1))^2+(y(2)-y(1))^2));
rotation = atan(sin./cos)*180/pi;
img = imrotate(image,rotation,'bilinear','crop'); 
figure(3), imshow(img);%人脸校正

[h,w] = size(img);
leftpad = mid_x-d;
if leftpad<1
   leftpad = 1;
end
toppad =mid_y - round(0.5*d);
if toppad<1
   toppad = 1;
 end
 rightpad = mid_x + d;
 if rightpad>w
    rightpad = w;
 end
 bottompad = mid_y + round(1.5*d);
 if bottompad>h
    bottompad = h;
 end   
 I1 =[];
 I2 =[];
 I1(:,:) = img(toppad:bottompad,leftpad:rightpad);
 I2(:,:) = imresize(I1,[90 100]); 
 figure(4),imshow(I2,[]);%人脸裁剪
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