[發明專利]一種利用對數變換和Sobel算子的人臉光照不變特征提取方法

在審

• 申請號: 201710044647.8
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106934340A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 聶祥飛;王元元;何雪;熊文怡;楊志軍
• 申請（專利權）人: 重慶三峽學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/36
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

1.一種利用對數變換和Sobel算子的人臉光照不變特征提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將原圖像變換到對數域；

(2)在對數域中，利用Sobel算子對人臉圖像進行銳化處理，提取人臉水平方向的細節特征，同時消除了光照分量，所得結果就是需要提取的人臉光照不變特征。

2.根據權利要求1所述的利用對數變換和Sobel算子的人臉光照不變特征提取方法，其特征在于，根據光照反射模型，任意灰度人臉圖像I(x,y)可以看成是反射分量R(x,y)和光照分量L(x,y)的乘積，即I(x,y)＝R(x,y)L(x,y)；所述步驟(1)中，對人臉圖像進行對數變換，使其反射分量和光照分量由相乘轉換為相加，即lnI(x,y)＝lnR(x,y)+lnL(x,y)。

3.根據權利要求1-2所述的利用對數變換和Sobel算子的人臉光照不變特征提取方法，其特征在于，以Sobel算子模板進行銳化處理后的圖像為I'某像素點(x,y)的灰度值I'(x,y)如公式(1)所示：

I'(x,y)＝lnI(x-1,y-1)+2lnI(x,y-1)+lnI(x+1,y-1)-lnI(x-1,y+1)-2lnI(x,y+1)-lnI(x+1,y+1)(1)；

為了表述方便，I(x+m,y+n)簡記為I_m,n，同理，R(x+m,y+n)簡記為R_m,n，L(x+m,y+n)簡記為L_m,n，則公式(1)簡記為公式(2)，如下所示：

I'_0,0＝lnI_-1,-1+2lnI_0,-1+lnI_1,-1-lnI_-1,1-2lnI_0,1-lnI_1,1(2)；

根據光照反射模型進一步得到公式(3)：

I'_0,0＝lnR_-1,-1L_-1,-1+2lnR_0,-1L_0,-1+lnR_1,-1L_1,-1-lnR_-1,1L_-1,1-2lnR_0,1L_0,1-lnR_1,1L_1,1(3)。

4.根據權利要求3所述的利用對數變換和Sobel算子的人臉光照不變特征提取方法，其特征在于，光照分量L(x,y)變化緩慢，所以有公式(4)：

L_-1,-1≈L_0,-1≈L_1,-1≈L_-1,1≈L_0,1≈L_1,1(4)；

對于公式(4)的所有變量均用L_t替代，得到公式(5)：

I'_0,0＝lnR_-1,-1L_t+2lnR_0,-1L_t+lnR_1,-1L_t-lnR_-1,1L_t-2lnR_0,1L_t-lnR_1,1L_t(5)；

＝lnR_-1,-1+lnL_t+2lnR_0,-1+2lnL_t+lnR_1,-1+lnL_t-lnR_-1,1-lnL_t-2lnR_0,1-2lnL_t-lnR_1,1-lnL_t

＝lnR_-1,-1+2lnR_0,-1+lnR_1,-1-lnR_-1,1-2lnR_0,1-lnR_1,1

因此，消除了光照分量。