專利名稱：調(diào)整人臉比例的圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法，特別是涉及一種調(diào)整某一圖像中人臉比 例的圖像處理方法。
背景技術(shù)：
目前數(shù)字相機(jī)進(jìn)行景物拍攝時(shí)，除了提供拍攝環(huán)境的自動(dòng)對(duì)焦、環(huán)境亮度 檢測(cè)、拍攝模式切換等功能外，部分相機(jī)還提供對(duì)拍攝成像進(jìn)行數(shù)字化處理， 例如去紅眼、加入圖像邊框等圖像后制功能。少數(shù)的數(shù)字相機(jī)，還提供對(duì)拍攝 畫面的人像進(jìn)行"變瘦"或"變胖"等特效處理，使拍攝圖像中的人看起來不 會(huì)過胖或過瘦。實(shí)際上，這類數(shù)字相機(jī)進(jìn)行圖像特效處理(人像變痩或變胖) 時(shí)，并不是針對(duì)圖像中的人臉部分進(jìn)行"放大"或"縮小"的處理。多數(shù)使用 者拍攝的構(gòu)圖習(xí)慣為將人擺在圖像的中間部分。因此，針對(duì)圖像的中間部分的 像素進(jìn)行內(nèi)縮處理，而將左右兩側(cè)的像素進(jìn)行外擴(kuò)，即可達(dá)到對(duì)人臉部分"放 大"或"縮小"的功效。
此類圖像特效處理卻容易產(chǎn)生變形失真的現(xiàn)象。圖1A、圖1B為公知的調(diào) 整圖像中人臉比例示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考第圖1A、圖1B，當(dāng)拍攝圖像后，壓縮 中央部分圖像，借以讓中央的人臉110產(chǎn)生"變痩"的感覺。然而，直接壓縮 圖像中間部分(即圖1A中兩虛線間圖像)后，由圖1B發(fā)現(xiàn)圖像中的圓桶120 也會(huì)產(chǎn)生明顯的形變，致使整張圖像失真不協(xié)調(diào)。另外，并非所有人臉都位于 圖像中央部分，若人臉位于圖像中兩側(cè)，則經(jīng)過特效處理后圖像中的人臉部分 不但沒有變痩，反而會(huì)因外擴(kuò)處理圖像兩側(cè)的像素，致使人臉看起來更加肥胖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種調(diào)整人臉比例的圖像處理方法。當(dāng)要縮放圖像 中人臉比例時(shí)，僅縮放人臉?biāo)诘目s放區(qū)塊，并同時(shí)調(diào)整縮放區(qū)塊兩側(cè)，以修 補(bǔ)縮放區(qū)塊改變的像素，避免圖像變形失真。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種調(diào)整人臉圖像的圖像處理方法，包 括以下步驟首先，對(duì)圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，并找出圖像中的人臉。接著，根據(jù) 人臉?biāo)谖恢迷O(shè)置縮放區(qū)塊。之后，設(shè)置一個(gè)縮放比例，并依據(jù)此縮放比例等 比調(diào)校此縮放區(qū)塊。然后，依據(jù)此縮放比例，等比調(diào)校此縮放區(qū)塊的兩側(cè)，借 以維持該圖像的像素總和。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其中的人 臉檢測(cè)包括步驟如下先對(duì)圖像執(zhí)行邊緣檢測(cè)以取得邊緣圖像。之后，在以人 臉數(shù)據(jù)庫中的多個(gè)人臉特征對(duì)比邊緣圖像，并取出邊緣圖像中與數(shù)據(jù)庫中人臉 特征相符的人臉。然后，在記錄此人臉?biāo)谖恢谩?br> 依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其中所述 縮放區(qū)塊為人臉?biāo)谖恢玫恼小?br> 依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其中所述 縮放區(qū)塊為人臉?biāo)谖恢玫恼小?br> 依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其中還包 括提供一個(gè)人機(jī)接口供使用者設(shè)置(調(diào)整)前述的縮放比例。此縮放比例為調(diào)整 后的縮放區(qū)塊所占調(diào)整前縮放區(qū)塊的長(zhǎng)度百分比。另外，縮放區(qū)塊的兩側(cè)的縮 放比例(即縮放區(qū)塊的兩側(cè)調(diào)校前后的關(guān)系)，可以如下數(shù)學(xué)表示如下 Y， = Y + "X/(Y + S); S， = 3 + S氺X/(Y + S);
其中，上述數(shù)學(xué)式中的Y所指為縮放區(qū)塊一側(cè)調(diào)校前的像素總行(列)數(shù)、 Y'所指為縮放區(qū)塊的一側(cè)調(diào)校后的像素總行(列)數(shù)、S所指為縮放區(qū)塊的另 一側(cè)調(diào)校前的像素總行(列)數(shù)、5 '所指為縮放區(qū)塊的另一側(cè)調(diào)校后的像素總 行(列)數(shù)、以及X所指為縮放區(qū)塊所需調(diào)校的像素總行(列)數(shù)。
由上所述，調(diào)整人臉比例的圖像處理方法依據(jù)人臉?biāo)谖恢眠x取出縮放區(qū) 塊，當(dāng)要縮放圖像中人臉比例時(shí)，僅調(diào)整縮放區(qū)塊而不需縮放整張圖像，并且 在縮放區(qū)塊進(jìn)行縮放動(dòng)作后，等比例調(diào)整縮放區(qū)塊兩側(cè)借以修補(bǔ)圖像，以達(dá)到 提供調(diào)整圖像中人臉比例的功能，并確保圖像不會(huì)因調(diào)整人臉比例而造成圖像 失真的現(xiàn)象。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。


圖1A、 1B為公知的調(diào)整圖像中人臉比例示意圖2為本發(fā)明的調(diào)整人臉圖像的圖像處理方法流程圖3A、 3B為本發(fā)明的調(diào)整圖像中人臉比例示意圖。
其中，附圖標(biāo)記
110 人臉 120 圓桶 a 、 P 縮放距離
具體實(shí)施例方式
圖2為本發(fā)明的調(diào)整人臉圖像的圖像處理方法流程圖。在本實(shí)施例中，當(dāng) 利用數(shù)字相機(jī)拍攝圖像后，攝得的圖像可通過數(shù)字相機(jī)的微處理器或數(shù)字處理 (DSP)整拍攝圖像中人臉的比例。首先，對(duì)圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，并找出圖像中 的至少一人臉(步驟S210);接著，根據(jù)人臉?biāo)谖恢迷O(shè)置縮放區(qū)塊(步驟 S220);之后，設(shè)置縮放比例，并依據(jù)此縮放比例等比調(diào)?？s放區(qū)塊(步驟 S230);然后，依據(jù)此縮放比例，等比調(diào)校縮放區(qū)塊的兩側(cè)，以維持輸入圖像 的像素總和(步驟S240)。
要精確調(diào)整圖像中人臉比例，則必然需要先找出圖像中人臉?biāo)谖恢?，?br> 就是先對(duì)圖像執(zhí)行人臉檢測(cè)以找出圖像中人臉。人臉檢測(cè)包括下列步驟步驟
一、輸入圖像，并執(zhí)行邊緣檢測(cè)，以取得邊緣圖像。在本實(shí)施例中例如使用梯
度量值(Gradient Magnitude)法來求得邊緣圖像，將圖像的每一個(gè)像素所形成 的矩陣乘上一個(gè)水平方向梯度算值
<formula>formula see original document page 6</formula>
及垂直方向梯度算值
<formula>formula see original document page 6</formula>之后，即可依據(jù)所得的矩陣?yán)L制出邊緣圖像。其它諸如拉普拉斯
(Laplacian)法、最大梯度(Tengengrad)法、及一維7jC平濾波(ID Horizontal Filter)法皆可用以取得邊緣圖像，在此不限制其范圍。取得邊緣圖像之后(步 驟二)，將此邊緣圖像與人臉數(shù)據(jù)庫中的多個(gè)人臉特征進(jìn)行對(duì)比，以找出圖像 中的人臉，并記錄人臉?biāo)谖恢眯畔?步驟三)。
當(dāng)找出圖像中的人臉后，開始對(duì)人臉比例進(jìn)行調(diào)校。然而為讓圖像中的人 像不致產(chǎn)生"頭重腳輕"、或"頭輕腳重"的現(xiàn)象(即人像的身體比例不合常 態(tài))，在本實(shí)施例中選取出一個(gè)縮放區(qū)塊，并等比例調(diào)校此縮放區(qū)塊，以避免 單獨(dú)調(diào)整人臉部分產(chǎn)生的人像身體比例不均的現(xiàn)象。根據(jù)圖像中人像正向擺放 (人像垂直于地平線)或橫向擺放(人像水平于地平線)，決定選取人臉?biāo)谖恢?的整行或整列圖像作為縮放區(qū)塊。若圖像中的人像為正向擺放，則選取人臉?biāo)?在位置的整行為縮放區(qū)塊；反之，圖像中的人像為橫向擺放，則選取人臉?biāo)?位置的整列作為縮放區(qū)塊。
使用者可通過一個(gè)人機(jī)接口來設(shè)定縮放區(qū)塊的縮放比例。在一些實(shí)施例 中，人機(jī)接口例如是數(shù)字相機(jī)上的實(shí)體按鍵或是數(shù)字相機(jī)屏幕(觸碰式屏幕) 上的虛擬按鍵。當(dāng)數(shù)字相機(jī)的微處理器(或DSP芯片)接收使用者輸入的縮放比 例后，即依據(jù)此縮放比例調(diào)整縮放區(qū)塊。所述的縮放比例即為調(diào)整后縮放區(qū)塊 所占調(diào)整前縮放區(qū)塊的長(zhǎng)度百分比；而縮放區(qū)塊所需調(diào)校的像素總行(列)數(shù)可 以如下的數(shù)學(xué)表示式呈現(xiàn)
縮放區(qū)塊調(diào)校的像素總行(列)數(shù)=縮放區(qū)塊像素總行(列)數(shù)* (1 _縮 放比例)。
值得一提的是，若畫面中為直立人像則縮放區(qū)塊為整行調(diào)校，借助增/刪 整行像素調(diào)整畫面中人臉的胖瘦；若畫面的人像為橫向放置，則縮放區(qū)塊為整 列調(diào)校，借助增/刪整列像素調(diào)整畫面中人臉的胖瘦。
在一實(shí)施例中，畫面中的人像直立放置。若設(shè)定的縮放區(qū)塊寬度為100 個(gè)像素、而使用者設(shè)定的縮放比例為80。/。，則進(jìn)行縮放區(qū)塊調(diào)校時(shí)，會(huì)先算出 縮放區(qū)塊所需調(diào)校的像素總行數(shù)。數(shù)字相機(jī)的微處理器運(yùn)算縮放區(qū)塊需等比例 移除20行像素后，即自左而右等距移除多余的像素(即每隔5個(gè)像素寬移除一 整行像素)，之后即可將剩余的80行像素整合為一個(gè)調(diào)校后的縮放區(qū)塊。縮放 區(qū)塊調(diào)校后的寬度為80個(gè)像素，此時(shí)圖像中的人臉看起來就會(huì)變的比較瘦。由于人像的身體部分也被圈選為縮放區(qū)塊，故調(diào)校人臉比例后，也不會(huì)覺得圖 像中的人像有不自然的觀感。承接上述實(shí)例，若使用者要讓圖像的人臉部分看 來較為豐潤(rùn)，則可設(shè)定縮放比例為120%。調(diào)校后的縮放區(qū)塊的寬度則變?yōu)?20 個(gè)像素。
為讓圖像維持原尺寸以及讓圖像觀感較為自然，當(dāng)縮放區(qū)塊縮小(向內(nèi)壓 縮)后，縮放區(qū)塊的兩側(cè)圖像也需等比例放大，以修補(bǔ)縮放區(qū)塊調(diào)校(向內(nèi)壓縮)
后所短缺的像素。就上述實(shí)例來說，縮放區(qū)塊縮小20行像素，則縮放區(qū)塊兩
側(cè)就必須補(bǔ)上20行像素?？s放區(qū)塊兩側(cè)的縮放比例的數(shù)學(xué)表示式為 Y， 二 Y + Y氺X/(Y + S); S， = 5 + 5氺X〃Y + S);
其中，上述數(shù)學(xué)式中的Y所指為縮放區(qū)塊一側(cè)調(diào)校前的像素總行數(shù)、Y'
所指為縮放區(qū)塊的一側(cè)調(diào)校后的像素總行數(shù)、s所指為縮放區(qū)塊的另一側(cè)調(diào) 校前的像素總行數(shù)、s'所指為縮放區(qū)塊的另一側(cè)調(diào)校后的像素總行數(shù)、以及 x所指為縮放區(qū)塊所需調(diào)校的像素總行數(shù)。接續(xù)前述實(shí)例，若縮放區(qū)塊的左側(cè)
的像素寬度為200個(gè)像素、縮放區(qū)塊的右側(cè)的像素寬度為300個(gè)像素，則縮放 區(qū)塊的左側(cè)需補(bǔ)上8行像素，縮放區(qū)塊的左側(cè)需補(bǔ)上12行像素?？s放區(qū)塊的 左側(cè)自左而右每隔25行補(bǔ)上一行像素(填補(bǔ)上的該行像素中的各像素的值，直 接取各像素的鄰接像素的平均)，而縮放區(qū)塊的右側(cè)自左而右也每隔25行填補(bǔ) 一行像素。如此便可讓圖像維持原尺寸，并且可使整張圖像觀感較為自然。
在另一實(shí)施例中，畫面中的人像橫向放置。若要對(duì)畫面中的人臉的比例進(jìn) 行調(diào)校，其執(zhí)行步驟類似于前述直立人像的畫面的調(diào)校方式。使用者也需設(shè)置 縮放比例，再找出畫面中人臉?biāo)谖恢?，并設(shè)置人臉?biāo)谖恢玫恼袨榭s放區(qū) 塊，之后再等比例的調(diào)?？s放區(qū)塊的整列像素，以及調(diào)?？s放區(qū)塊的兩側(cè)(上 下兩側(cè))，借以讓圖像維持原尺寸。詳細(xì)的步驟已在前一實(shí)施例敘述，在此不 再贅述。
為了更清楚說明本實(shí)施例，下面段落將以圖式說明調(diào)整人臉圖像的圖像處 理方法。圖3A、圖3B為本發(fā)明的調(diào)整圖像中人臉比例示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖 3A、圖3B，使用者攝得圖像后(如圖3A所示)，要對(duì)圖像中的人臉110進(jìn)行"變 瘦"的圖像特效處理。使用者通過數(shù)字相機(jī)上的人機(jī)接口(如相機(jī)屏幕旁的實(shí) 體按鍵)設(shè)定縮放比例為60%。接著，通過數(shù)字相機(jī)的微處理器(以下簡(jiǎn)稱微處理器)執(zhí)行人臉檢測(cè)找出人臉110，以及依據(jù)人臉110所在位置設(shè)定縮放區(qū)塊 (即圖3A中兩條虛線圍成的區(qū)塊)。之后，微處理器依據(jù)縮放比例計(jì)算縮放區(qū) 塊需縮小的寬度，并縮小此縮放區(qū)塊。同時(shí)，也填補(bǔ)縮放區(qū)塊兩側(cè)所需補(bǔ)上的
像素。微處理器計(jì)算出縮放區(qū)塊左側(cè)需填補(bǔ)a行像素寬、縮放區(qū)塊右側(cè)需填 補(bǔ)P行像素寬后，即依比例(如前述縮放區(qū)塊兩側(cè)的像素填補(bǔ)方式，等距離間 隔填補(bǔ)上整行像素)補(bǔ)上缺少的像素以修補(bǔ)圖像如圖3B所示。由圖3B可發(fā)現(xiàn)， 通過本發(fā)明的調(diào)整人臉圖像的圖像處理方法，能確保人臉圖像定在縮放區(qū)塊 內(nèi)，且人像所持的圓桶120也不會(huì)因調(diào)整人臉圖像而造成形變、扭曲拍攝的實(shí)
亭
綜上所述，本發(fā)明通過人臉檢測(cè)確定人臉?biāo)谖恢茫⒃O(shè)定人臉?biāo)谖恢?的整行或整列為需調(diào)校的區(qū)塊。經(jīng)由調(diào)校此區(qū)塊，可達(dá)到同時(shí)對(duì)整個(gè)人像進(jìn)行 比例調(diào)整，進(jìn)而讓人像的身體與臉協(xié)調(diào)一致。另外，調(diào)校人臉?biāo)诘目s放區(qū)塊 后，等比例的調(diào)整此縮放區(qū)塊的兩側(cè)，則可修補(bǔ)人臉圖像調(diào)整時(shí)更動(dòng)的像素(加 入/移除的整行像素)，以確保圖像不致因?yàn)槿四槺壤{(diào)整而有失真現(xiàn)象。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，通過數(shù)字相機(jī)的微處理器或數(shù)字處理芯片來調(diào)整所拍攝圖像中人臉的比例，其特征在于，該圖像處理方法包括對(duì)該圖像進(jìn)行人臉檢測(cè)，并找出該圖像中的至少一人臉；根據(jù)該人臉?biāo)谖恢迷O(shè)置一縮放區(qū)塊；設(shè)置一縮放比例，并依據(jù)該縮放比例等比調(diào)校該縮放區(qū)塊；及依據(jù)該縮放比例，等比調(diào)校該縮放區(qū)塊的兩側(cè)，以維持該圖像的像素總和。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其特征在于，該人臉檢測(cè)包括以下步驟對(duì)該圖像執(zhí)行邊緣檢測(cè)以取得一邊緣圖像；對(duì)比該邊緣圖像與一人臉數(shù)據(jù)庫中的數(shù)個(gè)人臉特征，以找出圖像中的人臉；及記錄該人臉?biāo)谖恢谩?br> 3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其特征在于，該縮放區(qū)塊為該圖像中的該人臉?biāo)谖恢玫恼小?br> 4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其特征在于，該縮放區(qū)塊為該圖像中的該人臉?biāo)谖恢玫恼小?br> 5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其特征在于，還包括提供一人機(jī)接口 ，用以供使用者設(shè)置該縮放比例。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其特征在于，該縮放比例為調(diào)整后的該縮放區(qū)塊所占調(diào)整前的該縮放區(qū)塊的長(zhǎng)度百分比。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其特征在于，等比調(diào)校該縮放區(qū)塊包括依據(jù)該縮放比例計(jì)算該縮放區(qū)塊以及該縮放區(qū)塊的兩側(cè)所需調(diào)校的數(shù)行像素；等距的插入/移除該整行的像素到該縮放區(qū)塊；及等距的移除/插入該整行的像素到該縮放區(qū)塊的兩側(cè)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其特征在于，等比調(diào)校該縮放區(qū)塊包括依據(jù)該縮放比例計(jì)算該縮放區(qū)塊以及該縮放區(qū)塊的兩側(cè)所需調(diào)校的數(shù)列像素；等距的插入/移除該整列的像素到該縮放區(qū)塊；及等距的移除/插入該整列的像素到該縮放區(qū)塊的兩側(cè)。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，其特征在于，該縮放區(qū)塊兩側(cè)的縮放比例的數(shù)學(xué)表示式為Y' = Y + Y氺X/(Y + 5);s， = s + "x/u + s);其中Y為調(diào)校前，縮放區(qū)塊的一側(cè)的像素總行/列數(shù)；Y '為調(diào)校后，縮放區(qū)塊的一側(cè)的像素總行/列數(shù)；S為調(diào)校前，縮放區(qū)塊的另一側(cè)的像素總行/列數(shù)；S'為調(diào)校后，縮放區(qū)塊的另一側(cè)的像素總行/列數(shù)；及X為縮放區(qū)塊調(diào)校的像素總行/列數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)整人臉比例的圖像處理方法，通過數(shù)字相機(jī)的微處理器執(zhí)行本方法，以調(diào)整圖像中人臉部分的比例，微處理器執(zhí)行人臉檢測(cè)以找出圖像中人臉位置，并根據(jù)人臉?biāo)谖恢玫恼?列)設(shè)置縮放區(qū)塊，以進(jìn)行人臉比例縮放，當(dāng)人臉比例有所調(diào)整時(shí)，借助縮放區(qū)塊的兩側(cè)，等比例的增加/刪除整行像素，借以修補(bǔ)人臉縮放時(shí)更動(dòng)的像素，使圖像整體不致失真，本方法確切的找出人臉位置，并同時(shí)調(diào)校人臉位置所在像素，因此能有效調(diào)校人臉比例、并避免圖像的人臉與身體比例有所扭曲。
文檔編號(hào)H04N1/393GK101478629SQ200810000079
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者周宏隆, 張尹彬, 楊岱璋 申請(qǐng)人:華晶科技股份有限公司