基于計(jì)算機(jī)視覺的牛臉輪廓提取算法及實(shí)現(xiàn)
【圖文】：
農(nóng)業(yè)工程學(xué)報（http://www.tcsae.org）2017年172后續(xù)圖像處理平臺處理器為InterCorei3-6100，主頻為3.70GHz，48GB內(nèi)存，4TB硬盤，算法開發(fā)平臺為MATLAB2015a。1.2供試數(shù)據(jù)將采集的800幅牛臉圖像隨機(jī)分為10組，其中9組作為訓(xùn)練集，1組作為測試集，共得到720幅訓(xùn)練用牛臉圖像集，及80幅測試用牛臉圖像集。由于試驗(yàn)圖像是在真實(shí)場景中拍攝，牛臉存在局部遮擋現(xiàn)象，例如，在進(jìn)食過程中草對牛面部的遮擋（如圖1a所示），牛同伴之間的相互遮擋，牛舌頭的局部遮擋（如圖1b所示）。另外，牛的不同毛發(fā)差別將會影響局部特征的提齲圖1c是非均勻光照下的牛臉圖像，不同光照強(qiáng)度下提取的牛臉局部特征差異較大，因此在自然環(huán)境下要考慮到光照的影響。圖1d是大角度偏移下的牛臉，大角度的變化會對最后的檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。a.局部遮擋牛臉1a.Partialocclusionofcattleface1b.局部遮擋的牛臉2b.Partialocclusionofcattleface2c.非均勻光照下的牛臉c.Non-uniformilluminationofcattlefaced.大角度偏移的牛臉d.Largeangleoffsetofcattleface圖1復(fù)雜場景下的牛臉Fig.1Facecattleincomplexscene1.3牛臉輪廓模型定義牛臉特征不僅包括眼睛、鼻子、嘴巴以及臉頰外輪廓，與人臉相比牛臉還有其獨(dú)有的特征，例如，牛臉表面有許多絨毛，牛臉的五官較為分散，牛臉的背景較為復(fù)雜等。結(jié)合牛臉的特征，為了建立牛臉的全局形狀模型，需要獲取牛臉圖像特征的數(shù)學(xué)表示。在牛臉模型訓(xùn)練階段，手工選擇牛臉中關(guān)鍵的面部特征點(diǎn)，這些特征點(diǎn)的選擇一般在高曲率的交界點(diǎn)，以及描述外界輪廓的中間點(diǎn)[19]，利用標(biāo)記后的特征點(diǎn)坐標(biāo)來建立牛臉形狀的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)上述規(guī)則，本研究選擇能夠表現(xiàn)牛臉輪廓的特征點(diǎn)，例如眼睛，鼻子以及臉頰外輪廓。圖2b為
農(nóng)業(yè)工程學(xué)報（http://www.tcsae.org）2017年172后續(xù)圖像處理平臺處理器為InterCorei3-6100，主頻為3.70GHz，48GB內(nèi)存，4TB硬盤，算法開發(fā)平臺為MATLAB2015a。1.2供試數(shù)據(jù)將采集的800幅牛臉圖像隨機(jī)分為10組，其中9組作為訓(xùn)練集，1組作為測試集，共得到720幅訓(xùn)練用牛臉圖像集，及80幅測試用牛臉圖像集。由于試驗(yàn)圖像是在真實(shí)場景中拍攝，牛臉存在局部遮擋現(xiàn)象，例如，在進(jìn)食過程中草對牛面部的遮擋（如圖1a所示），牛同伴之間的相互遮擋，牛舌頭的局部遮擋（如圖1b所示）。另外，牛的不同毛發(fā)差別將會影響局部特征的提齲圖1c是非均勻光照下的牛臉圖像，，不同光照強(qiáng)度下提取的牛臉局部特征差異較大，因此在自然環(huán)境下要考慮到光照的影響。圖1d是大角度偏移下的牛臉，大角度的變化會對最后的檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。a.局部遮擋牛臉1a.Partialocclusionofcattleface1b.局部遮擋的牛臉2b.Partialocclusionofcattleface2c.非均勻光照下的牛臉c.Non-uniformilluminationofcattlefaced.大角度偏移的牛臉d.Largeangleoffsetofcattleface圖1復(fù)雜場景下的牛臉Fig.1Facecattleincomplexscene1.3牛臉輪廓模型定義牛臉特征不僅包括眼睛、鼻子、嘴巴以及臉頰外輪廓，與人臉相比牛臉還有其獨(dú)有的特征，例如，牛臉表面有許多絨毛，牛臉的五官較為分散，牛臉的背景較為復(fù)雜等。結(jié)合牛臉的特征，為了建立牛臉的全局形狀模型，需要獲取牛臉圖像特征的數(shù)學(xué)表示。在牛臉模型訓(xùn)練階段，手工選擇牛臉中關(guān)鍵的面部特征點(diǎn)，這些特征點(diǎn)的選擇一般在高曲率的交界點(diǎn)，以及描述外界輪廓的中間點(diǎn)[19]，利用標(biāo)記后的特征點(diǎn)坐標(biāo)來建立牛臉形狀的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)上述規(guī)則，本研究選擇能夠表現(xiàn)牛臉輪廓的特征點(diǎn)，例如眼睛，鼻子以及臉頰外輪廓。圖2b為
【作者單位】： 西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61473235)——大型動物行為模型與高級行為智能視頻感知新方法研究
【分類號】：TP391.41
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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本文編號：2535011
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