人脸图像的几何归一化和灰度归一化

转载处：http://blog.csdn.net/liulianfanjianshi/article/details/9279565

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：

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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