[發明專利]一種基于Haar檢測及垂直投影的側臉云鏡圖像嘴唇分割剔除方法

在審

• 申請號: 202110307803.1
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113034466A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 謝明良;江玉萍;徐哲鑫;林立航
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T5/00
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發明公開一種基于Haar檢測及垂直投影的側臉云鏡圖像嘴唇分割剔除方法，對側臉云鏡圖像進行haar檢測，判斷左右臉朝向后裁剪出側臉所在矩形區域；將圖像轉換至YCbCr顏色空間，對Cr分量經高斯平滑后利用閾值來分割側臉；利用嘴唇在面部位置比例的先驗經驗，裁剪嘴唇的大致區域；利用圖像灰度圖的垂直投影進一步縮小嘴唇范圍，采用Grabcut算法分割嘴唇并生成掩膜，再通過坐標對應關系在原圖像中利用掩膜剔除嘴唇。本發明針對該問題利用側臉分割后的位置關系，并且利用垂直投影再次精確了嘴唇的位置，最終能夠精確地將嘴唇分割出來。

技術領域

本發明涉及計算機數字圖像處理技術領域，尤其涉及一種基于Haar檢測及垂直投影的側臉云鏡圖像嘴唇分割剔除方法。

背景技術

現有技術中采用云鏡采集皮膚病圖像可用于輔助醫生判斷患處嚴重程度，但云鏡在患處分割精度有限且功能有限，利用圖像處理技術可以定量且定制化分析皮損情況。但是某些皮損與嘴唇顏色接近時，容易導致將嘴唇誤判為皮損組織，比如鮮紅斑痣。因此，在分割皮損組織之前需要先分割并剔除嘴唇，以免干擾后續圖像處理算法對于皮損顏色和面積的計算。

現有研究主要針對正臉嘴唇的分割，對側臉效果不佳，并且由于嘴唇與紅斑二者的顏色相近，許多利用顏色閾值來分割嘴唇的方法都不太適用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于Haar檢測及垂直投影的側臉云鏡圖像嘴唇分割剔除方法，旨在解決利用閾值來分割鮮紅斑痣患者嘴唇時，難以區分嘴唇和紅斑的問題。

本發明采用的技術方案是：

一種基于Haar檢測及垂直投影的側臉云鏡圖像嘴唇分割剔除方法，包括如下步驟：

S1：對側臉云鏡圖像進行haar檢測，判斷左右臉朝向后裁剪出側臉所在矩形區域；

S2：將圖像轉換至YCbCr顏色空間，對Cr分量經高斯平滑后利用閾值來分割側臉；

S3：利用嘴唇在面部位置比例的先驗經驗，裁剪嘴唇的大致區域；

S4：利用圖像灰度圖的垂直投影進一步縮小嘴唇范圍，采用Grabcut算法分割嘴唇并生成掩膜，再通過坐標對應關系在原圖像中利用掩膜剔除嘴唇

進一步的，作為一種較優實施方式，S1具體步驟包括：

S1-1：利用opencv的Haar左向側臉模型判斷側臉云鏡圖像中人臉的左右朝向，若為左向側臉輸出人臉數為1，反之右向為0；

S1-2：若為左向側臉，根據Haar檢測后輸出的面部矩形區域左上角頂點坐標和長寬值進行裁剪；

S1-3：若為右向側臉，則將圖像鏡像后執行S1-2；

進一步的，作為一種較優實施方式，S2具體步驟包括：

S2-1：將RGB顏色空間圖像轉換到YCbCr顏色空間并提取Cr分量；

S2-2：對Cr分量進行高斯平滑去噪處理；

S2-3：利用Otsu自動閾值將Cr分量二值化，得到側臉掩膜從而分割側臉；

進一步的，作為一種較優實施方式，S3具體步驟包括：

S2得到的裁剪側臉圖像中，依照經驗先驗，其嘴唇位置約位于整張圖象高度60%以下，寬度40%以左的矩形范圍內，右向側臉同理可推，由此完成進一步裁剪

進一步的，作為一種較優實施方式，S4具體步驟包括：

S4-1：將S3裁剪后的圖像轉換為灰度圖像，并將各像素點的值構成灰度圖像矩陣

S4-2：利用裁剪圖像背景為黑色的特點，設灰度圖像矩陣尺寸為h行w列，統計灰度圖像矩陣的每列中灰度值等于0像素點個數k_j, j=1,2,3,…,w；