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基于FPGA的人脸位置定位的仿真实现

基于FPGA的人脸位置定位的仿真实现

1 概述

在肤色识别算法中,常用的颜色空间为Ycbcr,Y代表亮度,cb代表蓝色分量,cr代表红色分量。

由于肤色在 YCbCr 空间受亮度信息的影响较小,本算法直接考虑 YCbCr 空间的 CbCr 分量,映射为两维独立分布的 CbCr 空间。在 CbCr 空间下,肤色类聚性好,利用人工阈值法将肤色与非肤色区域分开,形成二值图像。

RGB 转 YCbCr 的公式为:

Y =0.257*R+0.564*G+0.098*B+16

Cb=-0.148*R-0.291*G+0.439*B+128

Cr =0.439*R-0.368*G-0.071*B+128

对肤色进行判定的条件常使用如下判定条件:

Cb > 77&& Cb < 127

Cr > 133&& Cr < 173

本节目标:在复杂环境中识别人脸肤色,并且提取肤色,完成人脸位置的定位。

2实验程序

图1 实验原图

由于图1不是800*600的图像,我们使用画图工具将图1转化成800*600。

通过matlab查找人脸肤色范围如图2.

图2 matlab查找人脸肤色范围(cb,cr)

人脸颜色转化为黑色,其他颜色转化为背景白色。

/*

Modulename: face_location.v

Description: face location

Data: 2018/11/21

e-mail: 137194782@qq.com

微信公众号: FPGA开源工作室

*/

`timescale1ns/1ps

moduleface_location(

input pix_clk,

input reset_n,

input [23:0] i_rgb,

input [23:0] i_gray,

input [23:0] i_ycbcr,

input i_h_sync,

input i_v_sync,

input i_de,

output [23:0] skin_binary_image,

output [23:0] skin_rgb_image,

output [23:0] skin_gray_image,

output o_h_sync,

output o_v_sync,

output o_de

);

//*****************************************

// skindetection parameter define

//*****************************************

parameterY_LOW = 8'd35;

parameterY_HIGH = 8'd60;

parameterCB_LOW = 8'd93;

parameterCB_HIGH = 8'd120;

parameterCR_LOW = 8'd135;

parameterCR_HIGH = 8'd165;

wire [7 : 0] y_8b;

wire [7 : 0] cb_8b;

wire [7 : 0] cr_8b;

reg h_sync_delay;

reg v_sync_delay;

reg de_delay;

reg [23:0] skin_binary_r;

reg [23:0] skin_rgb_r;

reg [23:0] skin_gray_r;

assign y_8b =i_ycbcr[23:16];

assign cb_8b = i_ycbcr[15:8];

assign cr_8b = i_ycbcr[7:0];

always@(posedge pix_clk or negedge reset_n) begin

if(!reset_n) begin

skin_binary_r <= 24'h000000;

skin_rgb_r <= 24'h000000;

skin_gray_r <= 24'h000000;

end

else if((cb_8b > CB_LOW && cb_8b< CB_HIGH) && (cr_8b > CR_LOW && cr_8b < CR_HIGH))begin

skin_binary_r <= 24'b000_000;

skin_rgb_r <= i_rgb;

skin_gray_r <= i_gray;

end

else begin

skin_binary_r <= 24'hfff_fff;

skin_rgb_r <= 24'hFFFFFF;

skin_gray_r <= 24'hFFFFFF;

end

end

always@(posedge pix_clk) begin

h_sync_delay <= i_h_sync;

v_sync_delay <= i_v_sync;

de_delay <= i_de;

end

assigno_h_sync = h_sync_delay;

assigno_v_sync = v_sync_delay;

assigno_de = de_delay;

assignskin_binary_image = skin_binary_r;

assignskin_rgb_image = skin_rgb_r;

assignskin_gray_image = skin_gray_r;

endmodule

3 实验结果

图3 实验结果

从图3中可以看出img5提取出了人脸肤色,img6框出了人脸范围。实验成功。

图4 实验结果图

总结:本节实验只是简单的人脸位置定位仿真程序,对于多个人脸,或者有其他类似肤色干扰暂时还不能识别。

本文分享自微信公众号 - FPGA开源工作室(leezym0317)

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2018-11-21

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