旋转45°矩形窗口的积分图像算法改进及应用.doc

第25卷第3期 计算机应用与软件 V01．25 No．3 2008年3月 Computer Applications and Software Mar．2008 旋转45。矩形窗口的积分图像算法改进及应用 邵 平1，2 杨路明1 ，． 1(中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410000) 2(玉林师范学院物理与信息科学系 广西玉林537000) 摘 要 旋转45。矩形窗12的积分图像用于计算旋转Harr型特征，可实现快速人脸检测。通过改进这种积分图像的算法，不仅提 高了其计算速度，而且使获得图像直立矩形窗口和旋转45。矩形窗口的积分图像只需遍历原图像一次。实验证明算法改进是有效 的。还提出了利用这种积分图像检测平面内旋转人脸的另一种方案，拓展了其应用。 关键词-+人脸检测 旋转积分图像 算法改进Hair型特征 IMPROVED ALGOIUTHM oF INTEGRAL IMAGE OF 45 DEGREE ROTATED ．RECTANGLE WINDOWS AND ITS APPLICATION Shao Pin91’2 Yang Lumin91 。(Schoot oflnformation Science and Engineering，Central South University，Changsha 410000，Hunan，China) 2(Department of Physics and Information Science，Yulin Normal College，Yulin 537000，Guangxi，m讹) Abstract Integral image of 45 degree rotated rectangle windows is used to compute the rotated Hart— like features for rapid face detection． Through the improvement of the integral image algorithm，the computing speed is accelerated，and the integral images of upright windows and 45 degree rotated windows ale gained through the search of the orirn image only once．Experiments indicate that the improved algorithm is ef- ficient．Another scheme for detecting rotated human faces with such integral image is proposed，which shows the extending application of inte- gral image of 45 degree rotated rectangle windows． Keywords Face detection Rotated integral image Improved algorithm Hart-like features 0引 言 Harr型特征及积分图像 1．1 Harr型特征介绍 在Crow提出summed— area tables算法? 后，Viola将其用于 人脸图像分析，引入积分图像的概念作为图像的一种中间表示， Hart型特征是Viola等人提出的用于人脸图像分析的一种 并在Adaboost和Cascade算法实现的实时人脸检测系统中用它 简单矩形特征，因类似于Hart小波而得名。如图1(a)一(d)所 来计算图像的Hair型特征口J。后来，Rainer Lienhart在Viola的 示，Harr型特征的定义是黑色矩形和白色矩形各自在图像子窗 口中对应区域的灰度值总和之差。它反映了图像局部的灰度变 基础上又提出了一些新的旋转Hart型特征及其积分图像算法。 化。为检测旋转人脸，Rainer Lienhart在Viola的基础上提出了 使boosting算法学习得到的系统能够用于旋转人脸的快速检 测，但Rainer Lienhart用来计算旋转Harr型特征的积分图像需 一些新的旋转Hart型特征。3J，图1(e)一(h)为其中的一部分。 要对原图像遍历两次才可得到【3 J。 所有这些Hart型特征的计算都是通过积分图像实现的。因 Hair型特征中的矩形有直立矩形和旋转45。的矩形两种，因此 在人脸检测中，基于boosting的统计学习算法训练时需要 积分图像也有相应的两种。 大量的样本，如文献[4]共使用了人脸样本44