1.1 人脸检测

人脸检测是人机交互的第一步，它基于面部图像进行分析和研究。虽然人脸的结构是确定的，由眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴、轮廓等部分组成，但由于多种因素的影响，如姿态和表情的变化，装扮差异，光照强度，遮挡等，要鲁棒地准确的检测出人脸是其实是一件相当困难的工作。人脸检测算法在面对一张图像时，由于人脸可能出现在图像的任何位置，所以通常会采用一种窗体滑动算法，即在检测时用固定大小的窗体对图像从上到下、从左到右扫描，判断子窗体里的子图像是否为人脸。此外，人脸有大有小，所以还需要对图像进行放大或者缩小，对每张缩放后的图像重复上面的扫描算法，整个检测过程非常耗时。总的说来，人脸检测负责检测图像中是否存在人脸，如果存在则记录包裹人脸的矩形的坐标和大小，如果图片中存在多个人脸则会记录多个结构相同的矩阵数据。