一種人臉圖像的光照預(yù)處理方法、裝置及終端的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種人臉圖像的光照預(yù)處理方法，包括：采集人臉圖像時(shí)，并獲取終端所處環(huán)境的光照值；在預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光照值最接近的人臉圖像對(duì)應(yīng)的預(yù)處理參數(shù)；根據(jù)所述預(yù)處理參數(shù)對(duì)采集到的人臉圖像進(jìn)行光照預(yù)處理。本發(fā)明還同時(shí)公開(kāi)了一種人臉圖像的光照預(yù)處理裝置及終端。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以在光照變化的環(huán)境中，對(duì)人臉圖像進(jìn)行高速且高識(shí)別率的光照預(yù)處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種人臉圖像的光照預(yù)處理方法、裝置及終端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及人臉識(shí)別中的人臉圖像處理技術(shù)以及光線(xiàn)傳感技術(shù)，尤其涉及一種人 臉圖像的光照預(yù)處理方法、裝置及終端。

【背景技術(shù)】
[0002] 光照變化對(duì)人臉識(shí)別性能的影響是終端處于移動(dòng)環(huán)境的關(guān)鍵問(wèn)題之一。為了解決 光照變化對(duì)人臉識(shí)別性能的影響，現(xiàn)有的光照預(yù)處理算法主要是基于人臉圖像變換和三維 (3D，3 Dimension)建模做光照自適應(yīng)補(bǔ)償。人臉圖像變換算法在移動(dòng)環(huán)境下識(shí)別率較差， 3D建模算法雖然有較高的識(shí)別率，但需要耗費(fèi)巨大的計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)和時(shí)間復(fù)雜度。
[0003] 終端處于移動(dòng)環(huán)境時(shí)，光照變化的隨意性大、計(jì)算能力有限，現(xiàn)有的光照預(yù)處理算 法如果運(yùn)行在處于移動(dòng)環(huán)境下的終端上時(shí)，在處理速度和識(shí)別率上都不能達(dá)到預(yù)期的效 果。
[0004] 隨著智能終端的廣泛流行及其不斷對(duì)人們每天生活的影響，智能終端上的人臉識(shí) 別技術(shù)表現(xiàn)出了可觀(guān)的市場(chǎng)價(jià)值和潛力。然而，處理速度和識(shí)別率的限制制約了傳統(tǒng)人臉 識(shí)別技術(shù)在智能終端上的直接應(yīng)用。不僅如此，由于智能終端的移動(dòng)性的特點(diǎn)，移動(dòng)環(huán)境下 的人臉識(shí)別帶來(lái)了光照變化，這增加了移動(dòng)環(huán)境下人臉識(shí)別應(yīng)用的難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種人臉圖像的光照預(yù)處理方法、裝置及 終端，能夠在光照變化的環(huán)境中，對(duì)人臉圖像進(jìn)行高速且高識(shí)別率的光照預(yù)處理。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種人臉圖像的光照預(yù)處理方法，所述方法包括：
[0008] 采集人臉圖像時(shí)，并獲取終端所處環(huán)境的光照值；
[0009] 在預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光照值 最接近的人臉圖像對(duì)應(yīng)的預(yù)處理參數(shù)；
[0010] 根據(jù)所述預(yù)處理參數(shù)對(duì)采集到的人臉圖像進(jìn)行光照預(yù)處理。
[0011] 所述方法還包括：
[0012] 分別采集多種光照強(qiáng)度時(shí)的人臉圖像，而得到多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像；
[0013] 通過(guò)所述光線(xiàn)傳感器獲取所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值，并作為參 考光照值；
[0014] 根據(jù)光照預(yù)處理算法分別計(jì)算所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參 數(shù)；
[0015] 根據(jù)所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像、所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光 照值、以及所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參數(shù)，建立人臉數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0016] 所述光照預(yù)處理算法為伽馬強(qiáng)度矯正GIC算法時(shí)，所述預(yù)處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
[0017] 所述在預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光 照值最接近的人臉圖像對(duì)應(yīng)的預(yù)處理參數(shù)，包括：
[0018] 建立所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值與所述多幅不同光照強(qiáng)度的人 臉圖像的預(yù)處理參數(shù)之間的離散方程；
[0019] 根據(jù)所述離散方程，計(jì)算與采集到的人臉圖像的光照值最接近的參考光照值，并 獲取所述參考光照值的預(yù)處理參數(shù)。
[0020] 所述方法還包括：
[0021] 對(duì)光照預(yù)處理后的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別處理。
[0022] 種人臉圖像的光照預(yù)處理裝置，所述裝置包括：采集單元、獲取單元、查找單元以 及處理單元；其中，
[0023] 所述采集單元，用于采集人臉圖像時(shí)，觸發(fā)所述獲取單元；
[0024] 所述獲取單元，用于收到所述采集單元的觸發(fā)后，獲取終端所處環(huán)境的光照值；
[0025] 所述查找單元，用于在預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與所述光照值最接近的人臉圖 像，并獲取所述光照值最接近的人臉圖像對(duì)應(yīng)的預(yù)處理參數(shù)；
[0026] 所述處理單元，用于根據(jù)所述預(yù)處理參數(shù)對(duì)采集到的人臉圖像進(jìn)行光照預(yù)處理。
[0027] 所述裝置還包括預(yù)處理單元以及人臉數(shù)據(jù)庫(kù)單元；
[0028] 所述采集單元，還用于分別采集多種光照強(qiáng)度時(shí)的人臉圖像，而得到多幅不同光 照強(qiáng)度的人臉圖像；
[0029] 所述獲取單元，還用于獲取所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值，并作為 參考光照值；
[0030] 所述預(yù)處理單元，用于根據(jù)光照預(yù)處理算法分別計(jì)算所述多幅不同光照強(qiáng)度的人 臉圖像的預(yù)處理參數(shù)；
[0031] 所述人臉數(shù)據(jù)庫(kù)單元，用于根據(jù)所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像、所述多幅不 同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值、以及所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參數(shù)， 建立人臉數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0032] 所述光照預(yù)處理算法為GIC算法時(shí)，所述預(yù)處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
[0033] 所述查找單元包括：建立子單元以及計(jì)算子單元；其中，
[0034] 所述建立子單元，用于建立所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值與所述多 幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參數(shù)之間的離散方程；
[0035] 所述計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述離散方程，計(jì)算與采集到的人臉圖像的光照值最 接近的參考光照值，并獲取所述參考光照值的預(yù)處理參數(shù)。
[0036] 所述裝置還包括識(shí)別單元，用于對(duì)光照預(yù)處理后的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別處理。
[0037] -種終端，所述終端包括上述任意人臉圖像的光照預(yù)處理裝置。
[0038] 本發(fā)明實(shí)施例記載的人臉圖像的光照預(yù)處理方法、裝置及終端，采集人臉圖像 時(shí)，并獲取終端所處環(huán)境的光照值；在預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與所述光照值最接近的人 臉圖像，并獲取所述光照值最接近的人臉圖像對(duì)應(yīng)的預(yù)處理參數(shù)；根據(jù)所述預(yù)處理參數(shù)對(duì) 采集到的人臉圖像進(jìn)行光照預(yù)處理。如此，可以在光照變化的環(huán)境中，對(duì)人臉圖像進(jìn)行高 速且高識(shí)別率的光照預(yù)處理，從而在保證高識(shí)別率的同時(shí)，提高了處理速度、降低了資源開(kāi) 銷(xiāo)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例人臉圖像的光照預(yù)處理方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖；
[0040] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例人臉圖像的光照預(yù)處理裝置的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0041] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例人臉圖像的光照預(yù)處理裝置中查找單元的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0042] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例終端的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0043] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中不同光照條件下的人臉圖像示意圖；
[0044] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中一個(gè)樣本不同光照條件下的人臉圖像示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045] 為了能夠更加詳盡地了解本發(fā)明的特點(diǎn)與技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí) 現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)闡述，所附附圖僅供參考說(shuō)明之用，并非用來(lái)限定本發(fā)明。
[0046] 本發(fā)明實(shí)施例的基本思想是：通過(guò)嵌在手機(jī)面板上的光線(xiàn)傳感器采集光照強(qiáng)度的 數(shù)據(jù)作為先驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行人臉圖像的光照預(yù)處理，以達(dá)到在處理速度和識(shí)別率有限的處于移 動(dòng)環(huán)境下的終端中，對(duì)人臉圖像進(jìn)行高速且高識(shí)別率的光照預(yù)處理。
[0047] 本發(fā)明實(shí)施例記載了一種人臉圖像的光照預(yù)處理方法，如圖1所示，所述方法包 括以下步驟：
[0048] 步驟101 :采集人臉圖像時(shí)，并獲取終端所處環(huán)境的光照值。
[0049] 優(yōu)選地，所述方法還包括：
[0050] 分別采集多種光照強(qiáng)度時(shí)的人臉圖像，而得到多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像；
[0051] 通過(guò)所述光線(xiàn)傳感器獲取所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值，并作為參 考光照值；
[0052] 根據(jù)光照預(yù)處理算法分別計(jì)算所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參 數(shù)；
[0053] 根據(jù)所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像、所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光 照值、以及所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參數(shù)，建立人臉數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0054] 優(yōu)選地，所述光照預(yù)處理算法為伽馬強(qiáng)度矯正（GIC，Gamma Intensity Correction)算法時(shí),所述預(yù)處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
[0055] 為了能更加清楚地了解本發(fā)明實(shí)施例，現(xiàn)對(duì)GIC算法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0056] GIC算法通過(guò)修改人臉圖像的全局亮度，使該人臉圖像與預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)人臉圖 像相匹配。標(biāo)準(zhǔn)的人臉圖像通常是標(biāo)準(zhǔn)光照情況下所采集到或修正得到的人臉圖像。
[0057] 例如，I是輸入的人臉圖像，Γ是I經(jīng)過(guò)GIC算法處理后的人臉圖像，則?？赏?過(guò)公式（1)得到。
[0058] I1xy=Gdxy; Y*) (1)
[0059] 其中，Ixy表示輸入的人臉圖像坐標(biāo)為（X，y)處的灰度值；Γ xy表示經(jīng)過(guò)G ()變換 而得到的人臉圖像坐標(biāo)為（X，y)處的灰度值；G(Ixy; 表示對(duì)^進(jìn)行伽馬變換。
[0060] 公式（1)中的伽馬參數(shù)^可以通過(guò)公式（2)計(jì)算得到。公式（2)為在多個(gè)伽馬 參數(shù)Y中取最優(yōu)伽馬參數(shù)公式（2)的目的是找到一個(gè)和標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像具有最小差值 的伽馬參數(shù)Y'

【權(quán)利要求】
1. 一種人臉圖像的光照預(yù)處理方法，其特征在于，所述方法包括： 采集人臉圖像時(shí)，并獲取終端所處環(huán)境的光照值； 在預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光照值最接 近的人臉圖像對(duì)應(yīng)的預(yù)處理參數(shù)； 根據(jù)所述預(yù)處理參數(shù)對(duì)采集到的人臉圖像進(jìn)行光照預(yù)處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 分別采集多種光照強(qiáng)度時(shí)的人臉圖像，而得到多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像； 通過(guò)所述光線(xiàn)傳感器獲取所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值，并作為參考光 照值； 根據(jù)光照預(yù)處理算法分別計(jì)算所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參數(shù)； 根據(jù)所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像、所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照 值、以及所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參數(shù)，建立人臉數(shù)據(jù)庫(kù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光照預(yù)處理算法為伽馬強(qiáng)度矯正GIC 算法時(shí)，所述預(yù)處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述在預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中查 找與所述光照值最接近的人臉圖像，并獲取所述光照值最接近的人臉圖像對(duì)應(yīng)的預(yù)處理參 數(shù)，包括： 建立所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值與所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖 像的預(yù)處理參數(shù)之間的離散方程； 根據(jù)所述離散方程，計(jì)算與采集到的人臉圖像的光照值最接近的參考光照值，并獲取 所述參考光照值的預(yù)處理參數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 對(duì)光照預(yù)處理后的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別處理。
6. -種人臉圖像的光照預(yù)處理裝置，其特征在于，所述裝置包括：采集單元、獲取單 元、查找單元以及處理單元；其中， 所述采集單元，用于采集人臉圖像時(shí)，觸發(fā)所述獲取單元； 所述獲取單元，用于收到所述采集單元的觸發(fā)后，獲取終端所處環(huán)境的光照值； 所述查找單元，用于在預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中查找與所述光照值最接近的人臉圖像，并 獲取所述光照值最接近的人臉圖像對(duì)應(yīng)的預(yù)處理參數(shù)； 所述處理單元，用于根據(jù)所述預(yù)處理參數(shù)對(duì)采集到的人臉圖像進(jìn)行光照預(yù)處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括預(yù)處理單元以及人臉數(shù) 據(jù)庫(kù)單兀； 所述采集單元，還用于分別采集多種光照強(qiáng)度時(shí)的人臉圖像，而得到多幅不同光照強(qiáng) 度的人臉圖像； 所述獲取單元，還用于獲取所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值，并作為參考 光照值； 所述預(yù)處理單元，用于根據(jù)光照預(yù)處理算法分別計(jì)算所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖 像的預(yù)處理參數(shù)； 所述人臉數(shù)據(jù)庫(kù)單元，用于根據(jù)所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像、所述多幅不同光 照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值、以及所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參數(shù)，建立 人臉數(shù)據(jù)庫(kù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述光照預(yù)處理算法為GIC算法時(shí)，所述 預(yù)處理參數(shù)為伽馬參數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述查找單元包括：建立子單 元以及計(jì)算子單元；其中， 所述建立子單元，用于建立所述多幅不同光照強(qiáng)度的人臉圖像的光照值與所述多幅不 同光照強(qiáng)度的人臉圖像的預(yù)處理參數(shù)之間的離散方程； 所述計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述離散方程，計(jì)算與采集到的人臉圖像的光照值最接近 的參考光照值，并獲取所述參考光照值的預(yù)處理參數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括識(shí)別單元，用 于對(duì)光照預(yù)處理后的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別處理。
11. 一種終端，其特征在于，所述終端包括權(quán)利要求6至10任一項(xiàng)所述的人臉圖像的光 照預(yù)處理裝置。
【文檔編號(hào)】G06K9/36GK104424483SQ201310366699
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】林亞平, 蔣卓軒, 周四望, 范金橋, 賀新初, 朱韌, 李炎, 姜峰, 徐舫 申請(qǐng)人:中移電子商務(wù)有限公司