基于局部信息提取的人脸标志检测算法matlab仿真

1.算法运行效果图预览

2.算法运行软件版本

matlab2022a

3.算法理论概述

基于局部信息提取的人脸标志检测算法是计算机视觉和图像处理领域的重要研究方向。该算法旨在从人脸图像中准确地检测和定位出一系列关键的特征点，这些特征点通常被称为人脸标志点。人脸标志点对于人脸识别、表情识别、人脸动画合成等众多应用具有至关重要的作用。

基于局部信息提取的人脸标志检测算法主要依赖于对人脸图像中局部区域的精确分析和特征提取。算法的核心思想是利用人脸标志点周围的局部信息，通过一系列精心设计的特征描述符和机器学习算法来检测和定位人脸标志点。

3.1 人脸检测

首先，算法需要对输入图像进行人脸检测，以确定人脸的大致位置和尺寸。这一步骤通常采用现有的人脸检测算法，如基于Haar特征的级联分类器、基于深度学习的人脸检测算法等。人脸检测的目的是为了缩小后续处理的搜索范围，提高算法的效率和准确性。

3.2 局部区域选择

在检测到人脸后，算法需要在人脸区域内选择一系列可能包含标志点的局部区域。这些局部区域的选择通常基于人脸的先验知识，如人脸的对称性、五官的相对位置等。局部区域的选择对于后续的特征提取和标志点定位至关重要。

3.3 特征提取

特征提取是基于局部信息提取的人脸标志检测算法的核心步骤。在这一步骤中，算法需要设计一系列特征描述符来提取局部区域的图像信息，以便后续的分类或回归处理。

基于局部信息提取的人脸标志检测算法是实现人脸分析任务的重要一环。它通过提取和分析人脸图像中的局部特征来实现标志点的精确定位，为后续的人脸识别、表情分析等提供了基础。本文详细介绍了该算法的原理和数学公式，并探讨了其优化和改进的方法。

4.部分核心程序

%眼睛搜索
Face1        = imbinarize(Face,0.5);
Face_edge    = edge(Face1,'zerocross');
  
Face_Lmk     = func_Landmarks(I_Leye,Face_edge,1);
Face_Rmk     = func_Landmarks(I_Reye,Face_edge,1);
  
if(func_check(Face_Rmk) == false || func_check(Face_Lmk) == false)
    if ~func_check(Face_Lmk) && func_check(Face_Rmk) 
        Face_Lmk = func_mirror(Face_Rmk,Face_edge,1);
    elseif ~func_check(Face_Rmk)&&func_check(Face_Lmk)
        Face_Rmk = func_mirror(Face_Lmk,Face_edge,1);
    end
end
  
  
  
%嘴巴搜索
Face2        = imbinarize(Face,0.5);
Face_edge    = edge(Face2,'zerocross');
Face_morph   = bwareaopen(Face_edge,150);
Face_edge    = Face_edge-Face_morph;
mouth_mk     = func_Landmarks(I_mouth,Face_edge,2);
  
%眉毛搜索
Face3        = imbinarize(Face,0.5);
Face_edge    = edge(Face3,'zerocross');
Face_morph   = bwareaopen(Face_edge,150);
Face_edge    = Face_edge-Face_morph;
  
brow_Lmk     = func_Landmarks(I_Lbrow,Face_edge,3);
brow_Rmk     = func_Landmarks(I_Rbrow,Face_edge,3);
  
if func_check(brow_Lmk) == 0 
   brow_Lmk = func_mirror(brow_Rmk,Face_edge,2);
end
  
%显示标志
subplot(2,4,i);
imshow(Face);
hold on;
plot([brow_Rmk(:,1);brow_Rmk(1,1)],[brow_Rmk(:,2);brow_Rmk(1,2)],'g-o','MarkerSize',3);
hold on;
plot([brow_Lmk(:,1);brow_Lmk(1,1)],[brow_Lmk(:,2);brow_Lmk(1,2)],'g-o','MarkerSize',3);
hold on;
plot([Face_Rmk([1,3,2,4],1);Face_Rmk([1],1)],[Face_Rmk([1,3,2,4],2);Face_Rmk([1],2)],'y-o','MarkerSize',3);
hold on;
plot([Face_Lmk([1,3,2,4],1);Face_Lmk([1],1)],[Face_Lmk([1,3,2,4],2);Face_Lmk([1],2)],'y-o','MarkerSize',3);
hold on;
plot([mouth_mk([1,3,2,4],1);mouth_mk([1],1)],[mouth_mk([1,3,2,4],2);mouth_mk([1],2)],'r-o','MarkerSize',3);
  
end