[發明專利]人臉皮膚色彩的度量與表述的方法及系統

在審

• 申請號: 201310027687.3
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103077541A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 栗兆劍
• 申請（專利權）人: 無錫鴻圖微電子技術有限公司
• 主分類號: G06T7/40
• 分類號: G06T7/40;G06K9/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種方法及系統，尤其是一種人臉皮膚色彩的度量與表述的方法及系統，具體地說是應用于智能拍照手機的人臉皮膚色彩識別、估計和表述的方法及系統，屬于圖像處理的技術領域。

背景技術

每個人的膚色如同每個人的指紋一樣，都有其獨一無二的物理特性，即每個人膚色的光譜響應曲線或者反射光譜曲線具有獨一無二的物理特性。在醫療領域，有專門的光譜儀器來測量膚色的光譜響應曲線，從而對膚質、膚色進行醫學分析；在色度學領域，一般根據膚色的光譜響應曲線、標準光源、標準觀察者色彩匹配函數計算而得的三刺激值（例如CIE?xyY）來表述膚色。用光譜響應曲線以及對應的標準三刺激值都是科學精準的膚色表述方法。

但在數字成像領域，因為數碼相機的輸出非常依賴于拍攝時照明光源的功率光譜分布、數碼相機內圖像傳感器的物理特性，使得數碼圖像中的皮膚色彩的物理度量和描述很不可靠。比如，同一個人在不同環境光源下，用同一款數碼相機所拍攝的人臉膚色會差別很大，或者同一個人在同樣環境光源下，用不同數碼相機拍攝的人臉膚色也會差別很大。更談不上對膚色進行精確的物理度量和描述了。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種人臉皮膚色彩的度量與表述的方法及系統，其結構緊湊，能消除環境照明光源及圖像傳感器的物理特性的綜合影響，準確進行人臉膚色物理度量和描述，適應范圍廣。

按照本發明提供的技術方案，一種人臉皮膚色彩的度量與表述的方法，所述人臉皮膚色彩的度量與表述的方法包括如下步驟：

a、通過拍照設備在閃光燈拍照模式下獲取拍攝對象的人臉圖像，拍照設備將獲取的人臉圖像通過傳輸通道傳送至皮膚色彩度量系統內；

b、皮膚色彩度量系統將人臉圖像與所述皮膚色彩度量系統內對若干拍照設備預先標定得到的參考皮膚色彩數據庫內的色彩值進行查找及比較，皮膚色彩度量系統根據查找及比較結果輸出與所述人臉圖像選定皮膚區域匹配的皮膚光譜響應曲線，以利用所述輸出的皮膚光譜響應曲線對人臉圖像中人臉膚色進行準確真實的物理度量和描述。

所述拍照設備包括拍照手機，所述拍照手機內具有圖像傳感器及閃光燈。所述傳輸通道包括無線網絡或USB接口。

所述拍照設備為拍照手機時，皮膚色彩度量系統設置于拍照手機內。所述皮膚度量系統內的參考皮膚色彩數據庫通過標定拍照設備在閃光燈拍照模式下對參考人臉皮膚色彩集的色彩響應得到；所述參考人臉皮膚色彩集內包括表示人臉皮膚色彩范圍的十六個皮膚色標。

所述步驟b中，包括如下步驟：

b1、皮膚色彩度量系統通過圖樣采樣模塊接收人臉圖像；

b2、皮膚像素選擇模塊選擇人臉圖像中的至少一個皮膚像素，得到所述皮膚像素對應的色彩值；

b3、將所述得到色彩值輸入皮膚色彩估計模塊內，且皮膚色彩估計模塊同時接收參考皮膚色彩數據庫；皮膚色彩估計模塊在參考皮膚色彩數據庫內查找與色彩值最接近的色標及所述色標對應的光譜響應曲線；

b4、皮膚色彩的真實物理度量及描述模塊將上述查找比較得到最接近的光譜響應曲線輸出，以得到皮膚光譜響應曲線。

所述步驟b2中，皮膚像素選擇模塊通過自動識別或手動標注選擇人臉圖像中的至少一個皮膚像素。

所述皮膚像素選擇模塊中自動識別人臉圖像中皮膚像素的方法包括Viola-Jones人臉識別方法。

一種人臉皮膚色彩的度量與表述的系統，包括用于獲取拍攝對象的人臉圖像的拍照設備，所述拍照設備通過傳輸通道將在閃光燈拍照模式下的人臉圖像傳輸至皮膚色彩度量系統，皮膚色彩度量系統將人臉圖像與所述皮膚色彩度量系統內對若干拍照設備預先標定得到的參考皮膚色彩數據庫內的色彩值進行查找及比較，皮膚色彩度量系統根據查找及比較結果輸出與所述人臉圖像皮膚區域匹配的皮膚光譜響應曲線，以利用所述輸出的皮膚光譜響應曲線對人臉圖像中人臉膚色進行準確真實的物理度量和描述。

所述拍照設備包括拍照手機，所述拍照手機內具有圖像傳感器及閃光燈。

本發明的優點：拍照設備獲取的人臉圖像通過傳輸通道傳輸至皮膚色彩度量系統內，皮膚色彩度量系統根據查找及比較結果輸出與所述人臉圖像選定皮膚區域匹配的皮膚光譜響應曲線，能夠基本消除拍攝人臉時的環境照明光源條件以及所拍照手機圖像傳感器的物理特性的組合影響，從而能夠準確地進行人臉膚色物理度量和描述。

附圖說明

圖1為本發明的結構框圖。

圖2為380nm到780nm范圍內人臉皮膚色標的反射光譜的標繪圖。