[發明專利]一種基于人臉色彩特征的自動白平衡方法及電子媒體裝置

有效

• 申請號: 201510230311.1
• 申請日: 2015-05-04
• 公開（公告）號: CN105187810B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 懷效寧
• 申請（專利權）人: 懷效寧
• 主分類號: H04N9/73
• 分類號: H04N9/73;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及影像技術和電子設備領域，特別的是攝像頭圖像處理系統中的色彩控制、處理和增強。

背景技術

自動白平衡通常包括照明色彩及色溫估計，色彩通道的增益調節和色彩矯正和增強。膚色物體表面通常是白平衡照明色彩及色溫估計的比較棘手的場景。其一是種族和個體的膚色差，以及個人化妝等帶來的隨機變異。其二是白色或其它物體表面在一定的色溫光照下和膚色難以分辨，從而使目前流行的一些白平衡算法如A.灰色世界、B.完全反射、C.多表面相關等在膚色充盈的場景下對環境色溫發生誤判。即便在主流品牌的攝像產品中，膚色引起的白平衡誤差和膚色色彩還原誤差也頗為多見。因此，美國專利申請公開號US2008037975A1中主張將人臉膚色從環境色溫的估計中剔除。自動白平衡的一個主要難點是在估計環境色溫時，攝像頭看到的是未知光源的光照在未知色彩表面物體上的混疊。如果場景中有已知色彩的表面，比如像專業攝像常用的現場白平衡的灰板，計算則很簡單。但這對普通照相用戶是不方便的。

發明內容

本發明的其中一個目的在于提供一種基于人臉色彩特征的自動白平衡方法。

解決本發明的其中一個目的所采取的方案是：提供一種基于人臉色彩特征的自動白平衡方法，其特征在于，該方法適用于電子媒體裝置的圖像及視頻媒體的自動白平衡，包括如下步驟：

步驟一：獲取在自動白平衡適用的光源照明下含有清晰明亮用戶人臉的圖像；對人臉進行檢測、分割、識別和色彩特征提取，獲取包括用戶人臉膚色、眼白及牙齒的本征值和目標值的人臉色彩特征集；

步驟二：根據所述人臉色彩特征集對圖像背景和人臉分別進行環境照明色溫及色彩估計，得到對應色溫及色彩估計值C₁、C₂，綜合C₁、C₂得到全圖像的估計值C₃；

步驟三：根據所述人臉色彩特征集、色溫及色彩估計值對圖像進行白平衡矯正和色彩增強。

本發明的又一目的在于提供一種電子媒體裝置。

解決本發明的又一目的所采取的方案是：提供一種電子媒體裝置，包括至少一個前置工作模式的攝像頭，所述攝像頭的前置工作模式的拍攝視場中通常含有該電子媒體裝置的用戶；

一個或多個控制器，其中一個控制器用于控制該電子媒體裝置的系統；

固態或非暫時性存儲器，用于存有可供控制器讀取的指令集；

動態存儲器，用于供攝像頭緩存幀圖像和其它數據，以及控制器用來執行指令；

可通過網絡或其它媒介接收和傳送圖像、視頻或其它數據的裝置；

可顯示圖像和圖形的顯示屏；

用戶可控的人機交互界面；

其中，所述攝像頭包括鏡頭、圖像傳感器、存儲器、攝像頭控制器、及圖像處理器等模塊；該圖像處理器將圖像傳感器傳過來的信號處理成符合應用格式化的圖像或視頻；

其中，所述攝像頭的上述部分或全部模塊是資源獨立的，或者是和宿主電子媒體裝置資源共享的；

該圖像處理器包括自動白平衡模塊，該自動白平衡模塊通過其包括的電子邏輯和控制處理電路硬件模塊及控制處理軟件模塊以及該電子媒體裝置的其它資源來實現下述自動白平衡方法和步驟：

步驟一：獲取在自動白平衡適用的光源照明下含有清晰明亮用戶人臉的圖像，對人臉進行檢測、分割、識別和色彩特征提取，獲取包括用戶人臉膚色、眼白及牙齒的本征值和目標值的人臉色彩特征集；

步驟二：運用所述人臉色彩特征集對圖像背景和人臉分別進行環境照明色溫及色彩估計，得到對應色溫及色彩估計值C₁、C₂，綜合C₁、C₂得到全圖像的估計值C₃；

步驟三：根據人臉色彩特征集、色溫及色彩估計對圖像進行白平衡矯正和色彩增強。

在本發明中，該圖像處理器包括自動白平衡模塊，該自動白平衡模塊包括電子邏輯和控制處理電路及控制處理軟件，通過該電子邏輯和控制處理電路及控制處理軟件在視頻預覽、錄像或抓拍過程中將該圖像處理器流水線上的幀圖像緩存于獨立的或共享的存儲器中，進行人臉檢測、分割和識別，提取用戶人臉的色彩特征作為自動白平衡的參考表面，利用該表面色彩特征進行更為準確的白平衡的照明色溫及色彩估計，并可對人臉及人體裸露的膚色、圖像的其它部分進行有區別的白平衡的調節和色彩增強。此外，通過人機交互界面可獲取用戶對自己人臉色彩的喜好作為AWB調節的參考目標值，以達到一對一的用戶人臉色彩表達的體驗效果。