5 / 16
Система распознавания базовых эмоций на основе анализа двигательных единиц лица
Инженерный журнал: наука и инновации
# 9·2016 5
При расчете текстурных признаков областей лица можно исполь-
зовать различные методы фильтрации изображений. Для определения
степени выраженности
мелких морщин (например, в области лба)
предлагается вычислить меру среднеквадратического разброса
S
зна-
чений пикселей по области. Для области
I
размером
m
×
n
пикселей
получим
(
)
2
1 1
1
,
1
= =
=
− µ
−
∑∑
m n
ij
i j
S
I
N
где
1 1
1
.
= =
µ =
∑∑
m n
ij
i j
I
N
Для определения степени выраженности единичных крупных
направленных морщин (например, в области носогубной складки)
предлагается использовать двумерные фильтры Габора [11, 12].
Функция двумерного преобразования Габора представляет собой
гармоническую функцию, сглаженную гауссовым окном. Комплекс-
ная гармоническая функция может быть представлена в виде
( )
(
)
(
)
(
)
0
0
,
exp 2
,
=
π + +
S x y
j
u x v y P
где (
u
0
,
v
0
) и
P
— пространственные частоты и фаза гармонической
функции соответственно.
Выражение для гауссова окна следующее:
( )
(
)
(
)
(
)
(
)
2
2
2
2
0
0
,
exp
,
=
−π − + −
r
r
r
w x y K
a x x
b y y
где (
х
0
,
у
0
) — центр окна;
а, b
— параметры, характеризующие форму
окна;
K
– амплитуда окна; – угол поворота окна; индекс
r
означает
оператор вращения:
(
) (
)
(
)
0
0
0
cos
sin ,
− = −
n + − n
r
x x
x x
y y
(
)
(
)
(
)
0
0
0
sin
cos .
− = − − n + −
n
r
y y
x x
y y
Тогда для итоговой комплексной функции Габора получим
( )
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
2
2
2
2
0
0
0
0
,
exp
exp 2
.
=
−π − + −
π + +
r
r
g x y K
a x x
b y y
j
u x v y P
Параметры фильтра, включая пространственные частоты
u
0
,
v
0
,
вычисляются исходя из предполагаемой ориентации морщин и их
размеров.
Расчет геометрических признаков проводят на основе координат
контрольных точек лица, но при этом также используют дополни-