基于ARM实现人脸检测算法关键技术研究

基于ARM实现人脸检测算法关键技术研究

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文章编号:1008-0570(2009)08-2-0095-02

ARM开发与应用

基于ARM实现人脸检测算法关键技术研究

Research

on

theKeyTechnologyinRealizationofFaceDetectionbased

on

ARM

(长安大学)郭兰英周辉何丹

GUOLan—ying

ZHOU

Hui

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Dan

摘要:本文在基于ARM嵌入式硬件开发平台和Linux操作系统的基础上.深入研究了在嵌入式环境中实现人脸检测的关键技术,并在该环境下实现了基于肤色的人脸检测算法。实验结果表明,嵌入式环境下人脸检测系统与Pc平台下的系统具有相同的检测结果。

关键词:人脸检测;肤色分割;定点数;嵌入式Linux中图分类号:TP317文献标识码:A

Abstract:Thispaperresearchesgorithmbasedtern

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realizationofface

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face

colorfacedetectional—

sys—

ARMhardware

platformandLinux.Experimentalresultsshowthatthis

detectionsystemandthethesame

PCplatformhave

thesameresults.

Keywords:FaceDetection;skincolordivision;fixed-pointnumber;EmbeddedLinux

1引言

人脸识别是一种重要的个人身份鉴别方法.而自动人脸识别系统的第一步就是要找到人脸,即人脸检测。人脸检测是指在输入图像中确定人脸的位置,是人脸信息处理中的一项关键技术.近年来成为模式识别与计算机视觉领域内一项研究热点。但目前这些系统主要基于PC或大型服务器平台,不便于构成嵌入式系统。本文出于这样目的,在ARM架构的¥3C2410+

Linux

的后果,需要两个方面的处理:一是确定运算过程中可能出现的最大数据范围,据此对定点数据定标;二是采取溢出保护,当结果发生上溢时。将结果设置为最大值;而结果下溢时,将结果设置为最小值。

例如在RGB转YCbCr过程中采用公式如下:

『y]『0.256789

0.504129

0.0979061阳『16]

( )

、7

-.

Ic512

0439215I.

一.

367789.。0:03791242156I。IGBl+1112288

I÷2m+l

2.6.14开发平台基础上,对基于肤色的人脸检测算法进行

转换为定点运算公式如下(Q=16):

了研究和设计。

肤色是重要的人脸特征.研究表明:尽管不同种族、不同年龄的人的肤色看上去不同,但主要不同集中在亮度上。在去除亮度的颜色空间里,不同人的肤色分布具有聚类性,根据这种聚类性将人脸从背景中分割出来。在众多的人脸检测算法中,基于肤色分割的人脸检测算法具有速度快且对姿势不敏感的特点,目前基本上达到了较好的检测效果。

用程序。

l=1.

28784

24103

4680B

128]

‘2)

、7

在ARM上利用式①转换一张320x240的图片大约需要

2.6秒,而利用式②则只需要大约0.25秒。

2.2图像的获取

图像获取需要三部分的支持,Linux内核、摄像头驱动和应11定制USB

ARM平台上实现人脸检测算法的

Host、V4L

Host、

关键技术

在ARM环境实现基于肤色的人脸检测算法,关键要解决以下几个问题:定点数转换、图像的获取、图像的显示、人脸检测算法的实现。

2.1定点数转换

在ARM环境下,带有浮点运算器的处理器很少,浮点运算通常是软件模拟,所以浮点运算特别耗时。因此,通常使用定点数运算。浮点与定点的转换关系如下(Q为小数位数):

浮点数(x)转换为定点数(y),y=(int)x+20;定点数(y)转换为浮点数x),x=(noat)y*2-Q。

由于定点数的表示范嗣是一定的,在进行人脸检测过程中,其结果可能溢出。为了避免溢出对人脸检测造成不可预见

本文采用Linux2.6.14,在内核定制阶段加入对USB

Videofor

LinUX(V4L)的支持,Linux下的图像采集程序,可以通

过V4L提供的编程接口从USB摄像头获取图像数据。

‘阿尔泰嵌入式开发板、嵌入式工控板、核心板

嵌入式开发板:包含ARM7、ARM9、Xscal、CPU为核心的教学开发板和企业评估板;

嵌入式工控板:以工业级嵌入式微控制器为核心的数据采集和现场控制、远程通讯为。体的岛端工业控制产品。

核心板:提供模块化构建嵌入式系统、快速开发、轻松定制。公司目前已形成以产品为主导,以技术服务为支撑的产品研发、销售、服务体系。

详情登陆:WW'W.a投--contml.corn

郭兰英:硕士副教授

残来电垂询:01∞64嘲148/49848679辐B48雠{伯

万方数据

@黜胃邮局订阅号:82舢360.元,/

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