deteccion de piel

SEGMENTACIÓN DE ROSTRO POR COLOR DE LA PIEL APLICADO A DETECCIÓN DE SOMNOLENCIA EN EL CONDUCTOR

De alguna u otra manera todos dependemos ya sea en mayor o menor grado del transporte en aspectos cotidianos de nuestra vida. No obstante, al haber un incremento constante del tráfico automovilístico también se generan serios problemas sociales. Uno de los más graves, los accidentes. Cientos depersonas mueren cada año en las carreteras y muchas más resultan heridas. De acuerdo con estudios recientes, la fatiga y somnolencia del conductor es una de las principales causas de accidentes de carretera, solo precedido por exceso de velocidad y estados de alcoholismo. Es decir, el error humano aparece como una de las principales causas que provocan dichos contratiempos. Por tal razón, existe lanecesidad de implementar sistemas de seguridad que contribuyan a aumentar la confianza en la conducción y minimizar las probabilidades de que ocurra un accidente.

ELECCIÓN DEL ESPACIO DE COLOR.
La detección del color de la piel es una señal de gran utilidad para diversas aplicaciones (rastreo o detección de personas para sistemas de seguridad, son un ejemplo). Los algoritmos existentesutilizan diversos espacios de color, tales como RGB, YCbCr, HSI, TSL, entre otros.
Detectar la piel de una imagen a través de un método computacional pudiera parecer una tarea trivial, sin embargo, implementar un método exitoso es una tarea difícil y un problema que aun no está resuelto. Una de las primeras decisiones que se deben de tomar para iniciar la implementación del método de detección derostros, es la elección del espacio de color en el que se va a trabajar.
Para la aplicación específica, se llevó a cabo un estudio preliminar sobre los espacios de color más adecuados, habiéndose realizado experimentación con los siguientes espacios de color: RGB, YCrCb y LUX.

ANÁLISIS DE LOS ESPACIOS DE COLOR
De acuerdo con las referencias consultadas, uno de los espacios de color más utilizadospara la detección de piel, es el YCbCr. Sin embargo, ante condiciones de iluminación muy fuertes, se presentan deficiencias. Como una alternativa interesante, se plantea utilizar el nuevo y poco conocido espacio de color LUX, dadas las características de separabilidad obtenidas en el plano U. Los espacios de color en los cuales se realizaron las pruebas pertinentes fueron el RGB, YCbCr, HSI y LUX.Se realizaron pruebas aplicando el algoritmo a diferentes imágenes, y se analizaron sus valores de umbral en 3 diferentes planos: Cb y Cr (espacio YCbCr,) R-G (espacio RGB), U (espacio LUX) y S (espacio HSI). En la figura a continuación se muestran los resultados obtenidos para algunas de las fotografías utilizadas.



Fig1. (a) imagen original, (b)plano Cr, (c)plano Cb, (d)plano R-G,(e)plano U y (f)plano S


En base a los experimentos, se observó que los planos Cb y Cr dan buenos resultados para la segmentación de las regiones de piel. El plano U no se ve afectado por las variaciones de luz. Por lo tanto se ha concluido que con la combinación de estos planos se puede obtener un algoritmo más robusto a los cambios de iluminación.

SEGMENTACIÓN DE LAS REGIONES DE PIEL
Pararealizar las pruebas con el plano U, se desarrolló un algoritmo para obtener el espacio LUX y de este tomar únicamente el plano U que es el que ofrece información de las regiones de piel, se utilizo la ecuación siguiente para desarrollar el programa.




Fig2. (a)imagen original, (b)plano U, (c)plano U binarizado

UNIÓN DE LOS PLANOS Cr Y U
Se elabora el algoritmo de unión de los planos Cry U. Partiendo de la imagen original, para obtener el plano U y el comando de Matlab para obtener el plano Cr. En seguida, se binarizan cada uno de estos planos de acuerdo al siguiente criterio:



Donde los umbrales son:

Posteriormente se realiza la union por medio del producto punto entre Icr y Icu es decir:



Fig3. (a, b, c, y d) imágenes originales, (e, f, g y h)imágenes...