近年来,根据人类自身的生理特征尤其是人脸特征进行自动检测和识别研究已成为人工智能和计算机图像处理领域的热门研究课题之一。其中,人脸特征研究的重点在于眼睛、嘴巴的检测和识别。这些研究在表情识别、三维人脸重建等方面有比较广泛的应用前景。嘴巴作为脸部器官的一个重要组成部分,在颜色和形状方面有其独特性,且嘴巴信息不易隐藏,有利于特征的提取。因此嘴巴检测尤其是在复杂背景下的嘴巴检测,是一个充满挑战且具有重要意义的任务,在公共场合的安全监控上有着较大的发展潜力。本文在分析和总结国内外计算机视觉和数字图像处理领域关于嘴巴检测研究成果的基础上,对复杂背景下的单帧人脸图像的嘴巴检测进行研究,主要研究内容和工作成果如下：1、深入分析人嘴的颜色和形状方面的特征,结合传统镶嵌图方法,提出一种新的嘴巴区域检测方法。该方法巧妙地根据脸部器官关系,提出了一种新的人脸分块方法——三分图法,用于对图像进行粗定位。再通过嘴巴特征对粗定位得到的候选区域进行确定,建立一个基于脸部形状特征的嘴巴区域检测系统。2、在三分图检测结果的基础上,设计出一个嘴巴模板,并针对该模板改进Snake模型的外立场,有效解决了因光照的影响而造成的检测边缘泄露问题,从而更好更快地获得嘴巴的真实轮廓。实验表明,算法简单易行,不仅大大提高了检测的速度、拓宽了检测的适应范围,而且对公共场合等复杂背景下的嘴巴区域检测有更好的检测效果。