[0001] 本发明涉及一种嘴唇外轮廓提取方法，用于视频数字图像分析与理解，属于智能信息处理技术领域。

[0002] 随着计算机技术的迅猛发展，研究符合人类自然交流习惯的新颖人机交互技术异常活跃，且人机交互技术已从以计算机为中心逐步转移到以人为中心，而多媒体用户界面则大大丰富了计算机信息的表现形式，使用户可以交替或同时利用多个感觉通道。其中，让计算机自动理解人类唇动语言已成为智能人机交互研究领域的热点。一个完整的唇读系统包括唇部定位、唇动特征提取、唇动识别等环节，其中嘴唇外轮廓有效、自动提取十分重要。

[0003] 在提取嘴唇外轮廓时，一般有如下方法：一是基于肤色方法，该方法受光照影响大，鲁棒性低；二是基于嘴唇模型方法，该方法易受不同说话人口型影响，尤其是当张大嘴时舌头的干扰，导致所得嘴唇外轮廓结果不理想以及算法复杂、实时性低。

[0022] 本发明的一个优选实施例是：操作程序如图1所示。本例的原始人脸图像如图2所示，人脸检测图像如图3，根据色彩空间转换算法，对图3所示的彩色图像进行嘴唇分割。具体步骤如下：
1) 启动人脸图像采集系统：采集视频图像；
2) 嘴唇区域粗定位
进行人脸检测，获取人脸区域(图3)。将人脸垂直区域的下半区域初步确定为嘴唇区域(图4)。

[0023] 3) 嘴唇区域分割具体操作步骤如下：
(1) 彩色空间转换，计算色彩值s ：由RGB彩色空间的红R、绿G 二分量，计算色彩值s ：

(2) 直方图生成：根据所确定的色彩s值，获取其直方图（图5）；
(3) 嘴唇区域粗分割：根据步骤2)所确定的初始嘴唇区域，获取初始嘴唇区域的像素个数为47040，同时利用步骤(2)所得的s直方图，统计较大s值的像素点个数m ；当m 等于
5%×47040（取N为5）时，所对应的s值为0.26，即为阈值T（图5）。将满足下式条件的图像区域确定为可能的嘴唇区域G。图6为嘴唇区域粗分割的二值图像。

[0024] G=s>T(4) 嘴唇区域确定：根据嘴唇的宽、高和面积等的几何特征，采用连通区域标记法去除非嘴唇区域，并采用数字形态学方法去除毛刺和填补孔洞，结果如图7所示。

[0025] 4) 提取嘴唇外轮廓在步骤3)提取的嘴唇区域二值图像中，获取嘴唇边缘点（如图8），分别采用四次和二次曲线拟合法，确定嘴唇的外轮廓，结果如图9所示。