[發(fā)明專利]人臉圖像的光照處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010146028.8
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN102214292A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃磊;劉昌平;譚怒濤
• 申請（專利權(quán)）人: 漢王科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，涉及一種圖像的光照處理算法。

背景技術(shù)

在過去的十幾年里，人臉識別受到了極大的關(guān)注，已經(jīng)在商業(yè)和執(zhí)法部門得到了廣泛應(yīng)用，如刑事鑒定、信用卡識別、安全系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)控等。在這些實際應(yīng)用中，人臉識別的應(yīng)用環(huán)境是多樣的，由于光照條件、面部表情、姿勢、角度、發(fā)型等外界條件的影響，人臉識別的過程中要求這些外界條件相對穩(wěn)定才能達到較高的識別率。由于人臉的表面是一個三維結(jié)構(gòu)，點光源容易形成一些很強的投影，從而導(dǎo)致一些人臉細節(jié)的丟失，許多常用的識別方法對光照很敏感，故光照變化對人臉識別的過程影響巨大。

在過去的幾年中，人臉識別對光照的處理已經(jīng)有了很大的提高，但是在國際上舉行的人臉識別供應(yīng)商評測(Face?Recognition?Vendor?Test，F(xiàn)RVT)和人臉識別挑戰(zhàn)賽(Face?Recognition?Grand?Challenge)中的測試表明，光照變化仍然是人臉識別性能提高的一個很重要的阻礙。

目前有許多方法用來解決光照問題。如Retinex方法，該方法采用高斯核平滑圖像來估計光照部分，通過在對數(shù)域?qū)υ瓐D與光照估計求差得到光照處理圖像。其中的高斯濾波核F(x，y)為環(huán)繞中心點的高斯函數(shù)：

F(x,y)=Ke-(x2+y2)/2σ2]]>

其中，σ為高斯標準差，K為歸一化因子，K＝1/∑F(x，y)。

由Retinex方法處理得到的圖像可以較好的保留全局信息，但是由于由Retinex方法缺乏多尺度分析，故不能更好的提取細節(jié)信息。

后來，在Retinex的基礎(chǔ)上又發(fā)展了LTV(Logarithmic?Total?Variation)方法。然而，雖然這兩種方法不需要對光照進行假設(shè)，也不需要多個圖像參與訓(xùn)練，但處理后的圖像主要表現(xiàn)為全局性信息，相應(yīng)的細節(jié)性信息有所不足。近年來，小波分析開始應(yīng)用于人臉的光照處理。如《Multiscale?facialstructure?representation?for?face?recognition?under?varyingillumination》.Zhang?Taiping，F(xiàn)ang?Bin，Yuan?Yuan，etc.Pattern?Recognition，2009，42(2)：251-258中多尺度人臉結(jié)構(gòu)表示(Multiscale?Facial?StructureRepresentation，MFSR)方法，該方法用基于軟閾值法的小波去噪模型估計光照部分，并認為人臉的不變部分等于原圖與去噪后的圖像之差。雖然多尺度人臉結(jié)構(gòu)表示(MFSR)在光照數(shù)據(jù)庫上取得了非常好的效果，但經(jīng)過該方法光照處理所得的圖像突出了人臉的細節(jié)信息，而圖像中人臉的邊緣、輪廓等大尺度特征信息不夠清晰，滿足不了人臉識別的需要。

另外，因為人臉的特征主要表現(xiàn)為水平方向，所以水平邊緣信息相對于垂直邊緣信息對人臉識別有著更重要的作用。但Retinex采用的高斯濾波各方向上的性質(zhì)相同，不能有效地同時區(qū)分水平邊緣信息和垂直邊緣信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種人臉圖像的光照處理方法。本方法采用水平邊緣濾波核的單尺度Ret?inex光照處理方法對人臉圖片進行處理，突出了人臉圖像的水平邊緣，并將經(jīng)不同光照處理方法所得的圖像按各自權(quán)重系數(shù)進行融合，融合后的圖像同時保留了融合前各方法的優(yōu)點，從而提升了人臉識別的性能，加大了人臉圖像的識別率。

本發(fā)明公開了一種人臉圖像的光照處理方法，包括如下步驟：

步驟1：輸入人臉圖像，并將人臉圖像歸一化；

步驟2：將歸一化后的人臉圖像用不同光照處理方法分別進行光照處理；

步驟3：將光照處理后的各圖像進行融合，并輸出融合圖像。