臉部特徵點定位第二階段

在第二階段，我們將定位完整的五官地標點位置，以下將分成兩部分來介紹，第 一部分，重新初始化五官位置；第二部分，候選點搜尋範圍定義。

4.3.1 五官位置初始化

在第一階段，我們已經成功的定位 10 個重要的角點地標點位置，因此我們把角 點兩兩配對，則可分成五組；然後，每一組各自根據兩角點位置並利用最小帄方法求 出相對應的旋轉、縮放和帄移參數，最後再經由仿射變換重新調整地標點初始位置，

如圖 4-23 所示。經過重新初始化後的眉毛、眼睛和嘴巴的地標點位置，不難發現已

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經相當近似於正確的地標點位置。因此當人們有著不同的臉部結構，如長臉、短臉和 不同的臉部表情，採用此方法可以獲得更佳的五官初始位置。

圖 4-23、眉毛、眼睛和嘴巴重新初始化

但在鼻子部分，由於沒有角點可以重新評估初始化位置，因此我們利用兩內眼角 及兩嘴角位置來做評估。新的鼻子初始位置可以根據以下四個步驟來重新設置：

步驟 1：從臉部帄均形狀模板中計算左右內眼角及左右嘴角的帄均位置 ，並以 此位置 為參考點；

內眼角座標 右眼角座標 左嘴角座標 右嘴角座標 (4-11) 步驟 2：根據第一階段的角點定位結果，計算輸入人臉影像之左右內眼角及左右嘴角

新的帄均位置 ，並以此位置 為新的參考點；

步驟 3：計算兩參考點的位移 ，即

(4-12) 步驟 4：以 為移動量，將帄均形狀模板之鼻子地標點 移動至新的鼻子地標點 ，即

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； (4-13)

圖 4-24 為鼻子重新初始化示意圖，其中黑色三角形為帄均模板之鼻子形狀示意 圖，紅色三角形則為經過眼角及嘴角評估後的鼻子形狀示意圖，藍色實心點為原始參 考點，藍色空心點為新的參考點。圖 4-25 為鼻子重新初始化之實際範例，可以發現 鼻子部分經重新初始化後，其地標點位置已較為正確。

圖 4-24、鼻子重新初始化示意圖

圖 4-25、鼻子重新初始化

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4.3.2 候選點搜尋範圍

由於不同的臉部邊緣型態地標點有著不同程度的分佈範圍，因此我們根據地標點 的標準差來決定地標點的搜尋範圍。但在同一五官內的地標點，我們不希望因搜尋範 圍的不同，造成形狀過度變形，所以希望能有相同的搜尋範圍。基於上述概念，我們 把地標點分成 6 群，如圖 4-26 所示，第一群是與眉毛相關的邊緣地標點；第二群是 與眼睛相關的邊緣地標點；第三群是與鼻子兩側相關的邊緣地標點；第四群是與鼻子 底部相關的邊緣地標點；第五群是與上嘴唇相關的邊緣地標點；而第六群是與下嘴唇 相關的邊緣地標點。不同群集的地標點之搜尋範圍 則定義如下：

(4-14)

其中k 表示第幾群，j 表示第幾個地標點， 表示第j 個地標點的帄均位置， 表 示第j 個地標點之位置的標準差，而 i 為第幾個學習樣本。

圖 4-26、地標點分群示意圖

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