[發明專利]基于總變分模型的人臉重加光方法

有效

• 申請號: 201210390050.6
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN102938144A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 謝曉華;陳寶權;龔文勇;汪云海
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于總變分模型的人臉重加光方法，其特征在于：其包括以下步驟：

(1)建立多輸入對數總變分模型，用于同時處理同一個人在相同姿勢下的單張或者多張圖像，且估計出輸入圖像的光照成分和反射成分；

(2)將同一個人的人臉圖像系列輸入所述的多輸入對數總變分模型；

(3)所述的多輸入對數總變分模型將輸入的人臉圖像系列分解為反射成分及光照成分；

(4)將人臉數據庫中的人臉光照圖像輸入所述的多輸入對數總變分模型；

(5)所述的多輸入對數總變分模型將輸入的人臉數據庫中的人臉光照圖像分解為反射成分及光照成分；

(6)根據步驟(3)中的光照成分與步驟(5)中的光照成分合成新的光照成分；

(7)將步驟(3)中的反射成分與步驟(6)中的光照成分進行合成。

2.根據權利要求1所述的基于總變分模型的人臉重加光方法，其特征在于：所述的輸入對數總變分模型，滿足以下條件：

l_i＝R⊙L_i，i＝1，…，N

其中：{I_i}，i＝1，…，N，{l_i}為同一個人臉的圖像序列；

R是該人臉的反射成分；

L_i是圖像I_i的光照成分；

⊙表示對應像素值之間的相乘。

3.根據權利要求2所述的基于總變分模型的人臉重加光方法，其特征在于：對所述的輸入對數總變分模型的滿足條件的公式進行對數變換，得到：

i＝1，…，N

求解以下優化模型可以得到v和u_i：

minuiΣi=1N||▿ui||+λ|v|1]]>

s.t.v＝f_i-u_i

其中：λ是正則化參數，用于平衡u_i和v的作用；

是u_i的梯度；

求解得到u_i和v后，通過指數變換得到R和L_i，i＝1，…，N，即：

R＝exp(v)，L_i＝exp(u_i)，i＝1，…，N。

4.根據權利要求3所述的基于總變分模型的人臉重加光方法，其特征在于：所述的輸入對數總變分模型的求解方法，其包括以下步驟：

使用交替方向乘子法求解：

wik+1=S~1α(Duik-qikα)]]>

vk+1=SλNα(f‾-u‾k-p‾ikα)]]>

uik+1=(D′D+I)-1(D′wik+1+vk+1-fi)]]>

qik+1=qik+α(wik+1-Duik+1)]]>

pik+1=pik+α(vk+1-uik+1+fi)]]>

其中，k代表第k步迭代；

和分別是u_i，f_i和p_i的均值；

wi，pi和qi為迭代臨時變量；

D是圖像梯度的前向差分逼近；

D’是D的轉置矩陣；

α是增強拉格朗日系數令

則有S~μ(z)r=zr-μzrsrsr>μ0otherwise,Sμ(f)r=fr-μsign(fr)||fr||>μ0otherwise,]]>其中E是圖像二階導數的離散逼近矩陣，

利用上述的公式進行迭代運算，迭代結束后，得到的和v^k便為所述的估化模型中u_i和v的求解結果，進而可以根據公式R＝exp(v)，L_i＝exp(u_i)，i＝1，…，N得到R和L_i。