一种人脸图像的光照预处理方法、装置及终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种人脸图像的光照预处理方法，包括：采集人脸图像时，并获取终端所处环境的光照值；在预存的人脸数据库中查找与所述光照值最接近的人脸图像，并获取所述光照值最接近的人脸图像对应的预处理参数；根据所述预处理参数对采集到的人脸图像进行光照预处理。本发明还同时公开了一种人脸图像的光照预处理装置及终端。采用本发明的技术方案，可以在光照变化的环境中，对人脸图像进行高速且高识别率的光照预处理。
【专利说明】一种人脸图像的光照预处理方法、装置及终端
【技术领域】
[0001] 本发明涉及人脸识别中的人脸图像处理技术以及光线传感技术，尤其涉及一种人 脸图像的光照预处理方法、装置及终端。
【背景技术】
[0002] 光照变化对人脸识别性能的影响是终端处于移动环境的关键问题之一。为了解决 光照变化对人脸识别性能的影响，现有的光照预处理算法主要是基于人脸图像变换和三维 (3D，3 Dimension)建模做光照自适应补偿。人脸图像变换算法在移动环境下识别率较差， 3D建模算法虽然有较高的识别率，但需要耗费巨大的计算开销和时间复杂度。
[0003] 终端处于移动环境时，光照变化的随意性大、计算能力有限，现有的光照预处理算 法如果运行在处于移动环境下的终端上时，在处理速度和识别率上都不能达到预期的效 果。
[0004] 随着智能终端的广泛流行及其不断对人们每天生活的影响，智能终端上的人脸识 别技术表现出了可观的市场价值和潜力。然而，处理速度和识别率的限制制约了传统人脸 识别技术在智能终端上的直接应用。不仅如此，由于智能终端的移动性的特点，移动环境下 的人脸识别带来了光照变化，这增加了移动环境下人脸识别应用的难度。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种人脸图像的光照预处理方法、装置及 终端，能够在光照变化的环境中，对人脸图像进行高速且高识别率的光照预处理。
[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0007] -种人脸图像的光照预处理方法，所述方法包括：
[0008] 采集人脸图像时，并获取终端所处环境的光照值；
[0009] 在预存的人脸数据库中查找与所述光照值最接近的人脸图像，并获取所述光照值 最接近的人脸图像对应的预处理参数；
[0010] 根据所述预处理参数对采集到的人脸图像进行光照预处理。
[0011] 所述方法还包括：
[0012] 分别采集多种光照强度时的人脸图像，而得到多幅不同光照强度的人脸图像；
[0013] 通过所述光线传感器获取所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值，并作为参 考光照值；
[0014] 根据光照预处理算法分别计算所述多幅不同光照强度的人脸图像的预处理参 数；
[0015] 根据所述多幅不同光照强度的人脸图像、所述多幅不同光照强度的人脸图像的光 照值、以及所述多幅不同光照强度的人脸图像的预处理参数，建立人脸数据库。
[0016] 所述光照预处理算法为伽马强度矫正GIC算法时，所述预处理参数为伽马参数。
[0017] 所述在预存的人脸数据库中查找与所述光照值最接近的人脸图像，并获取所述光 照值最接近的人脸图像对应的预处理参数，包括：
[0018] 建立所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值与所述多幅不同光照强度的人 脸图像的预处理参数之间的离散方程；
[0019] 根据所述离散方程，计算与采集到的人脸图像的光照值最接近的参考光照值，并 获取所述参考光照值的预处理参数。
[0020] 所述方法还包括：
[0021] 对光照预处理后的人脸图像进行人脸识别处理。
[0022] 种人脸图像的光照预处理装置，所述装置包括：采集单元、获取单元、查找单元以 及处理单元；其中，
[0023] 所述采集单元，用于采集人脸图像时，触发所述获取单元；
[0024] 所述获取单元，用于收到所述采集单元的触发后，获取终端所处环境的光照值；
[0025] 所述查找单元，用于在预存的人脸数据库中查找与所述光照值最接近的人脸图 像，并获取所述光照值最接近的人脸图像对应的预处理参数；
[0026] 所述处理单元，用于根据所述预处理参数对采集到的人脸图像进行光照预处理。
[0027] 所述装置还包括预处理单元以及人脸数据库单元；
[0028] 所述采集单元，还用于分别采集多种光照强度时的人脸图像，而得到多幅不同光 照强度的人脸图像；
[0029] 所述获取单元，还用于获取所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值，并作为 参考光照值；
[0030] 所述预处理单元，用于根据光照预处理算法分别计算所述多幅不同光照强度的人 脸图像的预处理参数；
[0031] 所述人脸数据库单元，用于根据所述多幅不同光照强度的人脸图像、所述多幅不 同光照强度的人脸图像的光照值、以及所述多幅不同光照强度的人脸图像的预处理参数， 建立人脸数据库。
[0032] 所述光照预处理算法为GIC算法时，所述预处理参数为伽马参数。
[0033] 所述查找单元包括：建立子单元以及计算子单元；其中，
[0034] 所述建立子单元，用于建立所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值与所述多 幅不同光照强度的人脸图像的预处理参数之间的离散方程；
[0035] 所述计算子单元，用于根据所述离散方程，计算与采集到的人脸图像的光照值最 接近的参考光照值，并获取所述参考光照值的预处理参数。
[0036] 所述装置还包括识别单元，用于对光照预处理后的人脸图像进行人脸识别处理。
[0037] -种终端，所述终端包括上述任意人脸图像的光照预处理装置。
[0038] 本发明实施例记载的人脸图像的光照预处理方法、装置及终端，采集人脸图像 时，并获取终端所处环境的光照值；在预存的人脸数据库中查找与所述光照值最接近的人 脸图像，并获取所述光照值最接近的人脸图像对应的预处理参数；根据所述预处理参数对 采集到的人脸图像进行光照预处理。如此，可以在光照变化的环境中，对人脸图像进行高 速且高识别率的光照预处理，从而在保证高识别率的同时，提高了处理速度、降低了资源开 销。
【专利附图】
【附图说明】
[0039] 图1为本发明实施例人脸图像的光照预处理方法的实现流程示意图；
[0040] 图2为本发明实施例人脸图像的光照预处理装置的结构组成示意图；
[0041] 图3为本发明实施例人脸图像的光照预处理装置中查找单元的结构组成示意图；
[0042] 图4为本发明实施例终端的结构组成示意图；
[0043] 图5为本发明实施例中不同光照条件下的人脸图像示意图；
[0044] 图6为本发明实施例中一个样本不同光照条件下的人脸图像示意图。
【具体实施方式】
[0045] 为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实 现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。
[0046] 本发明实施例的基本思想是：通过嵌在手机面板上的光线传感器采集光照强度的 数据作为先验参数进行人脸图像的光照预处理，以达到在处理速度和识别率有限的处于移 动环境下的终端中，对人脸图像进行高速且高识别率的光照预处理。
[0047] 本发明实施例记载了一种人脸图像的光照预处理方法，如图1所示，所述方法包 括以下步骤：
[0048] 步骤101 :采集人脸图像时，并获取终端所处环境的光照值。
[0049] 优选地，所述方法还包括：
[0050] 分别采集多种光照强度时的人脸图像，而得到多幅不同光照强度的人脸图像；
[0051] 通过所述光线传感器获取所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值，并作为参 考光照值；
[0052] 根据光照预处理算法分别计算所述多幅不同光照强度的人脸图像的预处理参 数；
[0053] 根据所述多幅不同光照强度的人脸图像、所述多幅不同光照强度的人脸图像的光 照值、以及所述多幅不同光照强度的人脸图像的预处理参数，建立人脸数据库。
[0054] 优选地，所述光照预处理算法为伽马强度矫正（GIC，Gamma Intensity Correction)算法时,所述预处理参数为伽马参数。
[0055] 为了能更加清楚地了解本发明实施例，现对GIC算法进行详细说明。
[0056] GIC算法通过修改人脸图像的全局亮度，使该人脸图像与预先定义的标准人脸图 像相匹配。标准的人脸图像通常是标准光照情况下所采集到或修正得到的人脸图像。
[0057] 例如，I是输入的人脸图像，Γ是I经过GIC算法处理后的人脸图像，则Γ可通 过公式（1)得到。
[0058] I1xy=Gdxy; Y*) (1)
[0059] 其中，Ixy表示输入的人脸图像坐标为（X，y)处的灰度值；Γ xy表示经过G ()变换 而得到的人脸图像坐标为（X，y)处的灰度值；G(Ixy; 表示对^进行伽马变换。
[0060] 公式（1)中的伽马参数^可以通过公式（2)计算得到。公式（2)为在多个伽马 参数Y中取最优伽马参数公式（2)的目的是找到一个和标准人脸图像具有最小差值 的伽马参数Y'
【权利要求】
1. 一种人脸图像的光照预处理方法，其特征在于，所述方法包括： 采集人脸图像时，并获取终端所处环境的光照值； 在预存的人脸数据库中查找与所述光照值最接近的人脸图像，并获取所述光照值最接 近的人脸图像对应的预处理参数； 根据所述预处理参数对采集到的人脸图像进行光照预处理。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 分别采集多种光照强度时的人脸图像，而得到多幅不同光照强度的人脸图像； 通过所述光线传感器获取所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值，并作为参考光 照值； 根据光照预处理算法分别计算所述多幅不同光照强度的人脸图像的预处理参数； 根据所述多幅不同光照强度的人脸图像、所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照 值、以及所述多幅不同光照强度的人脸图像的预处理参数，建立人脸数据库。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光照预处理算法为伽马强度矫正GIC 算法时，所述预处理参数为伽马参数。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述在预存的人脸数据库中查 找与所述光照值最接近的人脸图像，并获取所述光照值最接近的人脸图像对应的预处理参 数，包括： 建立所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值与所述多幅不同光照强度的人脸图 像的预处理参数之间的离散方程； 根据所述离散方程，计算与采集到的人脸图像的光照值最接近的参考光照值，并获取 所述参考光照值的预处理参数。
5. 根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 对光照预处理后的人脸图像进行人脸识别处理。
6. -种人脸图像的光照预处理装置，其特征在于，所述装置包括：采集单元、获取单 元、查找单元以及处理单元；其中， 所述采集单元，用于采集人脸图像时，触发所述获取单元； 所述获取单元，用于收到所述采集单元的触发后，获取终端所处环境的光照值； 所述查找单元，用于在预存的人脸数据库中查找与所述光照值最接近的人脸图像，并 获取所述光照值最接近的人脸图像对应的预处理参数； 所述处理单元，用于根据所述预处理参数对采集到的人脸图像进行光照预处理。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括预处理单元以及人脸数 据库单兀； 所述采集单元，还用于分别采集多种光照强度时的人脸图像，而得到多幅不同光照强 度的人脸图像； 所述获取单元，还用于获取所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值，并作为参考 光照值； 所述预处理单元，用于根据光照预处理算法分别计算所述多幅不同光照强度的人脸图 像的预处理参数； 所述人脸数据库单元，用于根据所述多幅不同光照强度的人脸图像、所述多幅不同光 照强度的人脸图像的光照值、以及所述多幅不同光照强度的人脸图像的预处理参数，建立 人脸数据库。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光照预处理算法为GIC算法时，所述 预处理参数为伽马参数。
9. 根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述查找单元包括：建立子单 元以及计算子单元；其中， 所述建立子单元，用于建立所述多幅不同光照强度的人脸图像的光照值与所述多幅不 同光照强度的人脸图像的预处理参数之间的离散方程； 所述计算子单元，用于根据所述离散方程，计算与采集到的人脸图像的光照值最接近 的参考光照值，并获取所述参考光照值的预处理参数。
10. 根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括识别单元，用 于对光照预处理后的人脸图像进行人脸识别处理。
11. 一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求6至10任一项所述的人脸图像的光 照预处理装置。
【文档编号】G06K9/36GK104424483SQ201310366699
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】林亚平, 蒋卓轩, 周四望, 范金桥, 贺新初, 朱韧, 李炎, 姜峰, 徐舫 申请人:中移电子商务有限公司