一種人臉圖像的光照預處理方法、裝置及終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種人臉圖像的光照預處理方法，包括：采集人臉圖像時，并獲取終端所處環(huán)境的光照值；在預存的人臉數(shù)據(jù)庫中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光照值最接近的人臉圖像對應的預處理參數(shù)；根據(jù)所述預處理參數(shù)對采集到的人臉圖像進行光照預處理。本發(fā)明還同時公開了一種人臉圖像的光照預處理裝置及終端。采用本發(fā)明的技術方案，可以在光照變化的環(huán)境中，對人臉圖像進行高速且高識別率的光照預處理。
【專利說明】一種人臉圖像的光照預處理方法、裝置及終端

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及人臉識別中的人臉圖像處理技術以及光線傳感技術，尤其涉及一種人 臉圖像的光照預處理方法、裝置及終端。

【背景技術】
[0002] 光照變化對人臉識別性能的影響是終端處于移動環(huán)境的關鍵問題之一。為了解決 光照變化對人臉識別性能的影響，現(xiàn)有的光照預處理算法主要是基于人臉圖像變換和三維 (3D，3 Dimension)建模做光照自適應補償。人臉圖像變換算法在移動環(huán)境下識別率較差， 3D建模算法雖然有較高的識別率，但需要耗費巨大的計算開銷和時間復雜度。
[0003] 終端處于移動環(huán)境時，光照變化的隨意性大、計算能力有限，現(xiàn)有的光照預處理算 法如果運行在處于移動環(huán)境下的終端上時，在處理速度和識別率上都不能達到預期的效 果。
[0004] 隨著智能終端的廣泛流行及其不斷對人們每天生活的影響，智能終端上的人臉識 別技術表現(xiàn)出了可觀的市場價值和潛力。然而，處理速度和識別率的限制制約了傳統(tǒng)人臉 識別技術在智能終端上的直接應用。不僅如此，由于智能終端的移動性的特點，移動環(huán)境下 的人臉識別帶來了光照變化，這增加了移動環(huán)境下人臉識別應用的難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種人臉圖像的光照預處理方法、裝置及 終端，能夠在光照變化的環(huán)境中，對人臉圖像進行高速且高識別率的光照預處理。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：
[0007] -種人臉圖像的光照預處理方法，所述方法包括：
[0008] 采集人臉圖像時，并獲取終端所處環(huán)境的光照值；
[0009] 在預存的人臉數(shù)據(jù)庫中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光照值 最接近的人臉圖像對應的預處理參數(shù)；
[0010] 根據(jù)所述預處理參數(shù)對采集到的人臉圖像進行光照預處理。
[0011] 所述方法還包括：
[0012] 分別采集多種光照強度時的人臉圖像，而得到多幅不同光照強度的人臉圖像；
[0013] 通過所述光線傳感器獲取所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值，并作為參 考光照值；
[0014] 根據(jù)光照預處理算法分別計算所述多幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參 數(shù)；
[0015] 根據(jù)所述多幅不同光照強度的人臉圖像、所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光 照值、以及所述多幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參數(shù)，建立人臉數(shù)據(jù)庫。
[0016] 所述光照預處理算法為伽馬強度矯正GIC算法時，所述預處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
[0017] 所述在預存的人臉數(shù)據(jù)庫中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光 照值最接近的人臉圖像對應的預處理參數(shù)，包括：
[0018] 建立所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值與所述多幅不同光照強度的人 臉圖像的預處理參數(shù)之間的離散方程；
[0019] 根據(jù)所述離散方程，計算與采集到的人臉圖像的光照值最接近的參考光照值，并 獲取所述參考光照值的預處理參數(shù)。
[0020] 所述方法還包括：
[0021] 對光照預處理后的人臉圖像進行人臉識別處理。
[0022] 種人臉圖像的光照預處理裝置，所述裝置包括：采集單元、獲取單元、查找單元以 及處理單元；其中，
[0023] 所述采集單元，用于采集人臉圖像時，觸發(fā)所述獲取單元；
[0024] 所述獲取單元，用于收到所述采集單元的觸發(fā)后，獲取終端所處環(huán)境的光照值；
[0025] 所述查找單元，用于在預存的人臉數(shù)據(jù)庫中查找與所述光照值最接近的人臉圖 像，并獲取所述光照值最接近的人臉圖像對應的預處理參數(shù)；
[0026] 所述處理單元，用于根據(jù)所述預處理參數(shù)對采集到的人臉圖像進行光照預處理。
[0027] 所述裝置還包括預處理單元以及人臉數(shù)據(jù)庫單元；
[0028] 所述采集單元，還用于分別采集多種光照強度時的人臉圖像，而得到多幅不同光 照強度的人臉圖像；
[0029] 所述獲取單元，還用于獲取所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值，并作為 參考光照值；
[0030] 所述預處理單元，用于根據(jù)光照預處理算法分別計算所述多幅不同光照強度的人 臉圖像的預處理參數(shù)；
[0031] 所述人臉數(shù)據(jù)庫單元，用于根據(jù)所述多幅不同光照強度的人臉圖像、所述多幅不 同光照強度的人臉圖像的光照值、以及所述多幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參數(shù)， 建立人臉數(shù)據(jù)庫。
[0032] 所述光照預處理算法為GIC算法時，所述預處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
[0033] 所述查找單元包括：建立子單元以及計算子單元；其中，
[0034] 所述建立子單元，用于建立所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值與所述多 幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參數(shù)之間的離散方程；
[0035] 所述計算子單元，用于根據(jù)所述離散方程，計算與采集到的人臉圖像的光照值最 接近的參考光照值，并獲取所述參考光照值的預處理參數(shù)。
[0036] 所述裝置還包括識別單元，用于對光照預處理后的人臉圖像進行人臉識別處理。
[0037] -種終端，所述終端包括上述任意人臉圖像的光照預處理裝置。
[0038] 本發(fā)明實施例記載的人臉圖像的光照預處理方法、裝置及終端，采集人臉圖像 時，并獲取終端所處環(huán)境的光照值；在預存的人臉數(shù)據(jù)庫中查找與所述光照值最接近的人 臉圖像，并獲取所述光照值最接近的人臉圖像對應的預處理參數(shù)；根據(jù)所述預處理參數(shù)對 采集到的人臉圖像進行光照預處理。如此，可以在光照變化的環(huán)境中，對人臉圖像進行高 速且高識別率的光照預處理，從而在保證高識別率的同時，提高了處理速度、降低了資源開 銷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] 圖1為本發(fā)明實施例人臉圖像的光照預處理方法的實現(xiàn)流程示意圖；
[0040] 圖2為本發(fā)明實施例人臉圖像的光照預處理裝置的結構組成示意圖；
[0041] 圖3為本發(fā)明實施例人臉圖像的光照預處理裝置中查找單元的結構組成示意圖；
[0042] 圖4為本發(fā)明實施例終端的結構組成示意圖；
[0043] 圖5為本發(fā)明實施例中不同光照條件下的人臉圖像示意圖；
[0044] 圖6為本發(fā)明實施例中一個樣本不同光照條件下的人臉圖像示意圖。

【具體實施方式】
[0045] 為了能夠更加詳盡地了解本發(fā)明的特點與技術內(nèi)容，下面結合附圖對本發(fā)明的實 現(xiàn)進行詳細闡述，所附附圖僅供參考說明之用，并非用來限定本發(fā)明。
[0046] 本發(fā)明實施例的基本思想是：通過嵌在手機面板上的光線傳感器采集光照強度的 數(shù)據(jù)作為先驗參數(shù)進行人臉圖像的光照預處理，以達到在處理速度和識別率有限的處于移 動環(huán)境下的終端中，對人臉圖像進行高速且高識別率的光照預處理。
[0047] 本發(fā)明實施例記載了一種人臉圖像的光照預處理方法，如圖1所示，所述方法包 括以下步驟：
[0048] 步驟101 :采集人臉圖像時，并獲取終端所處環(huán)境的光照值。
[0049] 優(yōu)選地，所述方法還包括：
[0050] 分別采集多種光照強度時的人臉圖像，而得到多幅不同光照強度的人臉圖像；
[0051] 通過所述光線傳感器獲取所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值，并作為參 考光照值；
[0052] 根據(jù)光照預處理算法分別計算所述多幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參 數(shù)；
[0053] 根據(jù)所述多幅不同光照強度的人臉圖像、所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光 照值、以及所述多幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參數(shù)，建立人臉數(shù)據(jù)庫。
[0054] 優(yōu)選地，所述光照預處理算法為伽馬強度矯正（GIC，Gamma Intensity Correction)算法時,所述預處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
[0055] 為了能更加清楚地了解本發(fā)明實施例，現(xiàn)對GIC算法進行詳細說明。
[0056] GIC算法通過修改人臉圖像的全局亮度，使該人臉圖像與預先定義的標準人臉圖 像相匹配。標準的人臉圖像通常是標準光照情況下所采集到或修正得到的人臉圖像。
[0057] 例如，I是輸入的人臉圖像，Γ是I經(jīng)過GIC算法處理后的人臉圖像，則?？赏?過公式（1)得到。
[0058] I1xy=Gdxy; Y*) (1)
[0059] 其中，Ixy表示輸入的人臉圖像坐標為（X，y)處的灰度值；Γ xy表示經(jīng)過G ()變換 而得到的人臉圖像坐標為（X，y)處的灰度值；G(Ixy; 表示對^進行伽馬變換。
[0060] 公式（1)中的伽馬參數(shù)^可以通過公式（2)計算得到。公式（2)為在多個伽馬 參數(shù)Y中取最優(yōu)伽馬參數(shù)公式（2)的目的是找到一個和標準人臉圖像具有最小差值 的伽馬參數(shù)Y'

【權利要求】
1. 一種人臉圖像的光照預處理方法，其特征在于，所述方法包括： 采集人臉圖像時，并獲取終端所處環(huán)境的光照值； 在預存的人臉數(shù)據(jù)庫中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光照值最接 近的人臉圖像對應的預處理參數(shù)； 根據(jù)所述預處理參數(shù)對采集到的人臉圖像進行光照預處理。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 分別采集多種光照強度時的人臉圖像，而得到多幅不同光照強度的人臉圖像； 通過所述光線傳感器獲取所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值，并作為參考光 照值； 根據(jù)光照預處理算法分別計算所述多幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參數(shù)； 根據(jù)所述多幅不同光照強度的人臉圖像、所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照 值、以及所述多幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參數(shù)，建立人臉數(shù)據(jù)庫。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述光照預處理算法為伽馬強度矯正GIC 算法時，所述預處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
4. 根據(jù)權利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述在預存的人臉數(shù)據(jù)庫中查 找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光照值最接近的人臉圖像對應的預處理參 數(shù)，包括： 建立所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值與所述多幅不同光照強度的人臉圖 像的預處理參數(shù)之間的離散方程； 根據(jù)所述離散方程，計算與采集到的人臉圖像的光照值最接近的參考光照值，并獲取 所述參考光照值的預處理參數(shù)。
5. 根據(jù)權利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 對光照預處理后的人臉圖像進行人臉識別處理。
6. -種人臉圖像的光照預處理裝置，其特征在于，所述裝置包括：采集單元、獲取單 元、查找單元以及處理單元；其中， 所述采集單元，用于采集人臉圖像時，觸發(fā)所述獲取單元； 所述獲取單元，用于收到所述采集單元的觸發(fā)后，獲取終端所處環(huán)境的光照值； 所述查找單元，用于在預存的人臉數(shù)據(jù)庫中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并 獲取所述光照值最接近的人臉圖像對應的預處理參數(shù)； 所述處理單元，用于根據(jù)所述預處理參數(shù)對采集到的人臉圖像進行光照預處理。
7. 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括預處理單元以及人臉數(shù) 據(jù)庫單兀； 所述采集單元，還用于分別采集多種光照強度時的人臉圖像，而得到多幅不同光照強 度的人臉圖像； 所述獲取單元，還用于獲取所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值，并作為參考 光照值； 所述預處理單元，用于根據(jù)光照預處理算法分別計算所述多幅不同光照強度的人臉圖 像的預處理參數(shù)； 所述人臉數(shù)據(jù)庫單元，用于根據(jù)所述多幅不同光照強度的人臉圖像、所述多幅不同光 照強度的人臉圖像的光照值、以及所述多幅不同光照強度的人臉圖像的預處理參數(shù)，建立 人臉數(shù)據(jù)庫。
8. 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述光照預處理算法為GIC算法時，所述 預處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
9. 根據(jù)權利要求6至8任一項所述的裝置，其特征在于，所述查找單元包括：建立子單 元以及計算子單元；其中， 所述建立子單元，用于建立所述多幅不同光照強度的人臉圖像的光照值與所述多幅不 同光照強度的人臉圖像的預處理參數(shù)之間的離散方程； 所述計算子單元，用于根據(jù)所述離散方程，計算與采集到的人臉圖像的光照值最接近 的參考光照值，并獲取所述參考光照值的預處理參數(shù)。
10. 根據(jù)權利要求6至8任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括識別單元，用 于對光照預處理后的人臉圖像進行人臉識別處理。
11. 一種終端，其特征在于，所述終端包括權利要求6至10任一項所述的人臉圖像的光 照預處理裝置。
【文檔編號】G06K9/36GK104424483SQ201310366699
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權日:2013年8月21日
【發(fā)明者】林亞平, 蔣卓軒, 周四望, 范金橋, 賀新初, 朱韌, 李炎, 姜峰, 徐舫 申請人:中移電子商務有限公司