人臉檢測在視頻監督,人機交互,人臉識別和人臉圖像數據庫管理等應用領域處於很重要的地位。
論文《Face detection in color images》中給出一種在YCbCr空間檢測人臉的方法, 點擊下載論文原版_中文翻譯_matlab程序。
本文使用MATLAB實現該論文的膚色檢測功能。
一、原理部分:
在論文第8頁附錄A中給出了色素和皮膚模型的非線性變換的公式:將Cb(Y), Cr(Y)通過公式(5)轉換為Cb'(Y), Cr'(Y), 公式(5)的未知量可以通過公式(6), (7), (8)求得。公式中很多給定的常量請查閱原文。


在計算出Cb'(Y), Cr'(Y)之后,代入公式(10), 求得x, y, 在將x, y代入公式(9),判斷點(x, y)落在橢圓內部還是外部,落在橢圓內部的點認為是膚色區域,用白色標記。落在橢圓外部的點不是膚色區域,用黑色標記。

二、matlab程序:
1 close all; 2 clear; 3 clc; 4 5 Image_RGB = imread('test.jpg'); 6 Image_YCbCr = rgb2ycbcr(Image_RGB); 7 8 %得到圖片的行數與列數 9 [row column dim] = size(Image_RGB); 10 11 for i = 1 : row 12 for j = 1 : column 13 14 Y = double(Image_YCbCr(i, j, 1)); 15 CbY = double(Image_YCbCr(i, j, 2)); 16 CrY = double(Image_YCbCr(i, j, 3)); 17 18 if (Y < 125 || Y > 188) 19 if (Y < 125) 20 %獲得Cb,Cr的均值 21 CbY_Average = 108 + (125 - Y) * (118 - 108) / (125 - 16);%公式(7) 22 CrY_Average = 154 - (125 - Y) * (154 - 144) / (125 - 16);%公式(8) 23 24 WCbY = 23 + (Y - 16) * (46.97 - 23) / (125 - 16);%公式(6) 25 WCrY = 20 + (Y - 16) * (38.76 - 20) / (125 - 16); 26 elseif (Y > 188) 27 CbY_Average = 108 + (Y - 188) * (118 - 108) / (235 - 188); 28 CrY_Average = 154 + (Y - 188) * (154 - 132) / (235 - 188); 29 30 WCbY = 14 + (235 - Y) * (46.97 - 14) / (235 - 188); 31 WCrY = 10 + (235 - Y) * (38.76 - 10) / (235 - 188); 32 end 33 %求Cb(Kh), Cr(Kh)的均值 34 CbKh_Anerage = 108 + (188 - 188) * (118 - 108) / (235 - 188); 35 CrKh_Average = 154 + (188 - 188) * (154 - 132) / (235 - 188); 36 37 Cb = (CbY - CbY_Average) * 46.97 / WCbY + CbKh_Anerage;%公式(5) 38 Cr = (CrY - CrY_Average) * 38.76 / WCbY + CrKh_Average; 39 40 elseif (Y >= 125 && Y <= 188) 41 Cb = CbY;%公式(5) 42 Cr = CrY; 43 end 44 %將Cb,Cr代入橢圓模型 45 cx=109.38; cy=152.02; ecx=1.60; ecy=2.41; 46 a=25.39; b=14.03; 47 48 Theta = 2.53 / pi * 180; 49 m = sin(Theta); 50 n = cos(Theta); 51 52 temp = [n, m; -m, n] * [Cb - cx; Cr - cy]; 53 x = temp(1, 1); 54 y = temp(2, 1); 55 ellipse = (x - ecx)^2 / a^2 + (y - ecy)^2 / b^2; 56 57 if (ellipse <= 1) 58 Image_YCbCr(i, j, :) = 255; 59 else 60 Image_YCbCr(i, j, :) = 0; 61 end 62 63 end 64 end 65 66 figure; 67 subplot(121); imshow(Image_RGB);title('原圖像'); 68 subplot(122); imshow(Image_YCbCr);title('處理后圖像');
三、運行結果:

