2. Huấn luyện phân vùng và phân vùng màu da dựa trên mô hình phân phối Gaussian
2.3 Phân vùng màu da
Phần vùng màu da là bước tiếp theo của quá trình nhận biết màu da. Việc phân vùng thực chất là gán nhãn cho từng màu da đã được nhận biết. Mỗi vùng sẽ được gán một nhãn là một chỉ số của vùng. Việc gán nhãn sẽ giúp cho quá trình tìm kiếm khuôn mặt trên vùng được tiện lợi hơn.
Một vùng màu da sẽ là tập các pixel cùng màu (đen hoặc trắng) cùng thuộc một vùng liên thông. Như vậy thuật toán tìm và gán nhãn cho tất cả các vùng liên thông sẽ thực hiện quá trình phân vùng này.
Như đã biết, cửa sổ khuôn mặt chuẩn được chọn trong hệ thống có kích thước là hình vuông 25 x 25 pixel. Các khuôn mặt sẽ chỉ được tìm kiếm trên vùng màu da. Vì vây ở đây chúng ta sẽ sử dụng một khái niệm gọi là vùng bao chữ nhật. Khái niệm vùng bao chữ nhật của một vùng màu da được đĩnh nghĩa như sau:
Vùng bao chữ nhật của một vùng màu da là môt hình chữ nhật có kích thước nhỏ nhất chứa tất cả các điểm của vùng màu da đó.
Tọa độ của vùng bao được xác định bằng tọa độ của hai đỉnh góc trái trên phải dưới. Như vậy có thể thấy việc xác định vùng bảo của một vùng màu da là không mấy khó khăn vì tọa độ của chúng chính là giá trị tọa độ nhỏ nhất (ứng với đỉnh góc trái trên) và giá trị tọa độ lớn nhất (ứng với đỉnh góc phải dưới). Như vậy quá trình tìm kiếm khuôn mặt chỉ được diễn ra trong các vùng bao chữ nhậtg này. Có nghĩa là các cửa số được trích chọn phải nằm hoàn toàn trong vùng bao.
Kết quả của ảnh phân vùng màu da có thể nhìn thấy trong ảnh dưới đây. Tại đó mọi vùng màu da đều được bao bởi vùng bao chữ nhật của mình.
Hình 22: Ảnh trước và sau khi phân vùng màu da
Việc định nghĩa khái niệm vùng bao chữ nhật không những giúp chúng ta xác định rõ ràng vùng tìm kiếm khuôn mặt cho một bức ảnh, nó giúp cho việc trích chọn mọi cửa số được dễ dàng hơn mà nó còn giúp chúng ta lọc bớt những vùng màu da chắc chắn không phải khuôn mặt. Thật vậy, dễ nhận thấy kích thước tối thiểu của khuôn mặt có thể nhận biết được là 25 x 25 pixel. Chính vì vậy sẽ không thể có khuôn mặt đối với những vùng bao có kích thước một trong hai chiều nhỏ hơn 25 pixel. Sử dụng ngưỡng này chúng ta có thể lọc đi khá nhiều vùng bao màu da.
Ví dụ đối với ảnh trên, sau khi phân vùng, chúng ta có 13 vùng bao màu da, tiến hành lọc vùng bao chúng ta chỉ còn lại 3 vùng bao là có thể chưa khuôn mặt.
Toàn bộ kết quả của quá trình lọc khởi tạo, nhận biết màu da, phân vùng màu da và lọc vùng bao được thể hiện như hình dưới đây: