专利名称：人脸影像代换系统以及方法
技术领域：
本发明涉以及一种影像处理系统以及方法，特别是关于一种人脸影像代换系统以及方法。
背景技术：
一般的电子手持式装置，例如手机、移动电话、PDA、掌上型游乐器等电子装置，一般均具备拍摄与摄影等功能，并能够将所拍摄的影像进行存储、浏览以及编辑等处理作业。 然而，目前具备拍摄与摄影等功能的手持式电子装置却无法实时针对摄得的画面或影片中的人脸影像进行影像代换作业，无法提供画面中人脸影像的隐密性与安全性。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种人脸影像代换系统以及方法，能够增加手持式装置的娱乐性与互动特性，提升人脸影像的安全性与隐密性。所述的人脸影像代换系统应用于手持式电子装置中，该手持式电子装置包括摄像镜头、存储装置以及显示屏幕。该人脸影像代换系统包括影像识别模块，用于通过摄像镜头拍摄使用者的影像画面，以及针对影像画面进行识别以判断该影像画面是否包含人脸影像；影像调整模块，用于当影像画面包含人脸影像时，采用方形区域在影像画面中标定人脸影像范围，以及从人脸影像范围中获取人脸影像的尺寸数据；影像代换模块，用于从存储装置中随机读取一幅特效图像，根据人脸影像的尺寸数据调整该特效图像的尺寸大小，将影像画面中标定区域内的人脸影像代换为相同尺寸大小的特效图像以产生一幅合成影像画面，以及在显示屏幕上显示所述的合成影像画面。所述的人脸影像代换方法包括步骤通过摄像镜头拍摄使用者的影像画面；对拍摄的影像画面进行影像识别以判断影像画面是否包含人脸影像；若影像画面包含人脸影像，采用方形区域在影像画面中标定人脸影像范围；从人脸影像范围中获取人脸影像的尺寸数据；从存储装置中随机读取一幅特效图像，并根据人脸影像的尺寸数据调整该特效图像的尺寸大小；将影像画面中标定区域内的人脸影像代换为相同尺寸大小的特效图像以产生一幅合成影像画面；以及在显示屏幕上显示合成影像画面。相较于现有技术，本发明所述的人脸影像代换系统以及方法能够自动对手持式电子装置拍摄的人脸影像进行脸部信息代换，从而增加手持式装置的娱乐性与互动特性，提升人脸影像的安全性与隐密性。
图1是本发明人脸影像代换系统较佳实施例的架构图。图2是本发明人脸影像代换方法较佳实施例的流程图。图3是图2中步骤S27的子流程图。图4是人脸影像进行代换作业的示意图。
主要元件符号说明手持式电子装置1摄像镜头11人脸影像代换系统12影像存取模块121影像识别模块122影像调整模块123影像代换模块124显示屏幕13存储装置14微处理器1具体实施例方式如图1所示，是本发明人脸影像代换系统12较佳实施例的架构图。在本实施例中， 该人脸影像代换系统12应用于手持式电子装置1中，例如手机、移动电话、PDA、掌上型游乐器等电子装置。所述的手持式电子装置1包括摄像镜头11、显示屏幕13、存储装置14以及微处理器15。该摄像镜头11用于当使用者按下拍摄按钮时，拍摄使用者的影像画面，并将该影像画面传送给人脸影像代换系统12进行人脸影像代换，而产生合成影像画面。显示屏幕13用于显示拍摄的影像画面以及合成影像画面。存储装置14用于存储所述特效图像的数据，该特效图像用于代换影像画面中的人脸影像。所述的人脸影像代换系统12能够自动对摄像镜头11所拍摄的人脸影像进行脸部信息代换，从而增加手持式装置的娱乐性与互动特性，提升人脸影像的安全性与隐密性。在本实施例中，该人脸影像代换系统12包括影像存取模块121、影像识别模块122、影像调整模块123以及影像代换模块124。本发明所述模块是一种能够被微处理器15执行并且能够完成特定功能的软件程序，比程序更适合于描述软件在微处理器15中的执行过程，因此在本发明以下对软件描述中都以模块描述。所述的影像存取模块121用于预先将所述特效图像数据存储在存储装置14。所述的影像识别模块122用于通过摄像镜头11拍摄使用者的影像画面，以及针对影像画面进行识别以判断该影像画面是否包含人脸影像。在本实施例中，影像识别模块122通过侦测影像画面中是否包含脸部特征影像数据来识别该影像画面是否包含人脸影像。所述的脸部特征影像数据包括嘴巴特征数据、眼睛特征数据以及鼻子特征数据。所述的影像调整模块123用于当影像画面包含人脸影像时，采用方形区域在影像画面中标定人脸影像范围，以及从人脸影像范围中获取人脸影像的尺寸数据。参考图4所示，影像调整模块123于影像画面的人脸影像A中采用方形区域标定人脸影像范围来获取人脸影像A的尺寸数据。所述的影像代换模块IM用于从存储装置14中随机读取一幅特效图像(例如图 4所示的特效图像D)，并根据人脸影像的尺寸数据调整该特效图像的尺寸大小。该影像代换模块1 还用于将影像画面中标定区域内的人脸影像代换为特效图像以产生一幅合成影像画面(例如图4所示的合成影像画面C)。
在本实施例中，影像代换模块IM通过特效图像的像素点与人脸影像的像素点进行互换来完成人脸影像代换。在影像像素点互换的前，影像代换模块1 需先检查欲代换位置内人脸影像的像素点的像素值，并判断该像素值是否为预先定义的透通色的像素值， 例如透通色的像素值一般定义为RGB (128，128，1 )。所述的透通色是将图像中欲忽略的区域进行标定的某特定颜色(例如灰色)，当影像代换模块1 进行影像代换时，若图像某一区域与该特定颜色相同，即保留该区域而不处理该特定颜色区域信息，从而显示更适当的图像形状与信息。若像素值为预先定义的透通色像素值，则影像代换模块1 不代换该像素点数据而保留原人脸影像的像素点信息。若像素点的像素值为非透通色像素值，则影像代换模块 124将该像素点信息代换为特效图像相对应的像素点数据。当人脸影像中所有像素点与特效图像完全比较、代换完毕后，显示在显示屏幕13上的人脸影像将出现具有特效图像的人脸代换影像，例如图4所示的合成影像画面C。如图2所示，是本发明人脸影像代换方法较佳实施例的流程图。在本实施例中，该人脸影像代换方法能够自动对摄像镜头11所拍摄的人脸影像进行脸部信息代换，从而增加手持式装置1的娱乐性与互动特性，提升人脸影像的安全性与隐密性。步骤S21，影像存取模块121预先将所述特效图像数据存储在存储装置14。在本实施例中，使用者可自行上传新增特效图像手持式电子装置1中，影像存取模块121可将欲新增的特效图像上传至存储装置14以供进行人脸影像代换时使用。步骤S22，影像识别模块122通过摄像镜头11拍摄使用者的影像画面。在本实施例中，当使用者按下手持式电子装置1的拍摄按钮时，摄像镜头11拍摄使用者的影像画面。步骤S23，影像识别模块122针对影像画面进行影像识别。步骤S24，影像识别模块122判断该影像画面是否包含人脸影像。在本实施例中，影像识别模块122通过侦测影像画面中是否包含脸部特征影像数据来识别该影像画面是否包含人脸影像。所述的脸部特征影像数据包括嘴巴特征数据、眼睛特征数据以及鼻子特征数据。若影像画面包含人脸影像，执行步骤S25 ；若影像画面未包含人脸影像，返回步骤S22。步骤S25，影像调整模块123采用方形区域在影像画面中标定人脸影像范围以获取人脸影像的尺寸数据。参考图4所示，影像调整模块123采用方形区域在影像画面的人脸影像A中标定人脸影像范围，从而获取人脸影像A的尺寸数据。步骤S26，影像代换模块IM从存储装置14中随机读取一幅特效图像(例如图4 所示的特效图像D)，并根据人脸影像的尺寸数据调整该特效图像的尺寸大小。步骤S27,影像代换模块IM将影像画面中标定区域内的人脸影像代换为特效图像以产生一幅合成影像画面，例如图4所示的合成影像画面C，该人脸影像代换过程参考图 3进行详细描述。步骤S28，影像代换模块IM在显示屏幕13上显示所述的合成影像画面。在本实施例中，影像代换模块1 将具有特效图像的人脸代换影像显示在显示屏幕13上。如图3所示，是图2中步骤S27的子流程图。步骤S271，影像代换模块124比较人脸影像与特效图像以找出人脸影像中每一个像素点与特效图像相对应的像素点。步骤S272，影像代换模块IM选取人脸影像中的一个像素点，并侦测该像素点的像素值。步骤S273，影像代换模块IM判断该像素点的像素值是否为预先定义的透通色像素值。由于灰色的像素值一般定义为RGB (128，128，128)，其为黑白两色的平均值，因此本实施例以灰色作为代换作业的透通色。若像素点的像素值为预先定义的透通色像素值，步骤S274，影像代换模块IM则不代换该像素点数据而保留原人脸影像的像素点信息。若像素值为非透通色像素值，步骤 S275，影像代换模块IM则将该像素点信息代换为特效图像相对应的像素点数据。步骤S276，影像代换模块IM检查标定区域内人脸影像的每一个像素点是否已选取代换。若人脸影像内还有像素点没有被选取代换，则返回步骤S272 ；若人脸影像的所有像素点已被选取代换，则执行图2所示的步骤S28。在本实施例中，本发明所述的人脸影像代换系统以及方法可提供使用者以录像方式，将人脸影像代换后的合成影像画面拍摄成影片，并以邮件(mail)或影片等方式传送他人分享，不受图像画面中人脸影像数目的影响，可同时针对多位出现画面中的人员进行人脸影像代换作业。此外，使用者可自行上传特效图像于手持式电子装置1中进行使用者人脸影像代换作业。使用者可先将欲新增的特效图像上传至存储装置14中，再按下手持式电子装置1 的管理功能项目菜单中的新增按钮，由存储装置14内挑选欲新增的特效图像进行人脸影像代换作业。若使用者欲删除持式电子装置1内的特效图像，仅需挑选欲删除的特效图像， 并按下删除钮，即可从存储装置14内删除该特效图像。当使用者欲新增自订的特效图像时，需预先自行进行透通色设定相关图像处理作业。使用者需先将欲代换的特效图像缩放至适合尺寸(例如可将特效图像缩放至200*200 像素)，再针对该特效图像外框或背景等不使用区域以透通色进行标定。在本实施例中，所述的人脸影像代换系统12以黑白两色的平均值，例如灰色，其 RGB为(1 ，1 ，1 )，作为图像代换作业的透通色，可避免图像修饰上的盲点。若以深色为透通色针对原始图像进行标定，标定完成的图像若置于浅色背景中，容易因背景色差过大，而使图像边缘出现深色杂点。反的，将透通色为浅色的图像置于深色背景中，也可发现相同问题。由于灰色的RGB(1 ，1 ，1 )为黑白两色的平均值，因此本实施例以灰色作为代换作业的透通色，将图像在灰色背景下进行修饰后，不论图像后续处于白色或黑色的背景下，均不易产生因色差过大而导致图像精致度不足的问题。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种人脸影像代换系统，应用于手持式电子装置，该手持式电子装置包括摄像镜头、 存储装置以及显示屏幕，其特征在于，所述的人脸影像代换系统包括影像识别模块，用于通过摄像镜头拍摄使用者的影像画面，以及针对影像画面进行识别以判断该影像画面是否包含人脸影像；影像调整模块，用于当影像画面包含人脸影像时，采用方形区域在影像画面中标定人脸影像范围，以及从人脸影像范围中获取人脸影像的尺寸数据；以及影像代换模块，用于从存储装置中随机读取一幅特效图像，根据人脸影像的尺寸数据调整该特效图像的尺寸大小，将影像画面中标定区域内的人脸影像代换为相同尺寸大小的特效图像以产生一幅合成影像画面，以及在显示屏幕上显示所述的合成影像画面。
2.如权利要求1所述的人脸影像代换系统，其特征在于，该系统还包括影像存取模块， 用于预先将所述的特效图像数据存储在存储装置内。
3.如权利要求1所述的人脸影像代换系统，其特征在于，所述的影像代换模块将人脸影像代换为特效图像包括如下步骤检查标定区域内人脸影像的每一个像素值；判断每一个像素值是否为使用者预先定义的透通色像素值；若像素值为透通色像素值，则保留原人脸影像的像素点信息；以及若像素值为非透通色像素值，则将该像素点信息代换为特效图像相对应的像素点数据。
4.如权利要求1所述的人脸影像代换系统，其特征在于，所述的影像识别模块通过识别影像画面中是否包含脸部特征影像数据来判断该影像画面是否包含人脸影像。
5.如权利要求4所述的人脸影像代换系统，其特征在于，所述的脸部特征影像数据包括嘴巴特征数据、眼睛特征数据以及鼻子特征数据。
6.一种人脸影像代换方法，应用于手持式电子装置，该手持式电子装置包括摄像镜头、 存储装置以及显示屏幕，其特征在于，该方法包括如下步骤通过摄像镜头拍摄使用者的影像画面；对拍摄的影像画面进行影像识别以判断该影像画面是否包含人脸影像； 若影像画面包含人脸影像，则采用方形区域在影像画面中标定人脸影像范围； 从人脸影像范围中获取人脸影像的尺寸数据；从存储装置中随机读取一幅特效图像，并根据人脸影像的尺寸数据调整该特效图像的尺寸大小；将影像画面中标定区域内的人脸影像代换为相同尺寸大小的特效图像以产生一幅合成影像画面；以及在显示屏幕上显示所述的合成影像画面。
7.如权利要求6所述的人脸影像代换方法，其特征在于，该方法还包括步骤预先将所述的特效图像数据存储在存储装置内。
8.如权利要求6所述的人脸影像代换方法，其特征在于，所述的人脸影像代换为特效图像包括如下步骤检查标定区域内人脸影像的每一个像素值； 判断每一个像素值是否为使用者预先定义的透通色像素值；若像素值为透通色像素值，则保留原人脸影像的像素点信息；若像素值为非透通色像素值，则将该像素点信息代换为特效图像相对应的像素点数据。
9.如权利要求6所述的人脸影像代换方法，其特征在于，所述的对影像画面进行影像识别的步骤包括侦测所述的影像画面中是否包含脸部特征影像数据。
10.如权利要求9所述的人脸影像代换方法，其特征在于，所述的脸部特征影像数据包括嘴巴特征数据、眼睛特征数据以及鼻子特征数据。
全文摘要
一种人脸影像代换系统及方法，应用于手持式电子装置中，该手持式电子装置包括摄像镜头以及存储装置。该方法包括步骤通过摄像镜头拍摄使用者的影像画面；对拍摄的影像画面进行影像识别以判断影像画面是否包含人脸影像；若影像画面包含人脸影像，采用方形区域在影像画面中标定人脸影像范围；从人脸影像范围中获取人脸影像的尺寸数据；从存储装置中随机读取一幅特效图像，并根据人脸影像的尺寸数据调整该特效图像的尺寸大小；将影像画面中标定区域内的人脸影像代换为相同尺寸大小的特效图像以产生一幅合成影像画面；在显示屏幕上显示合成影像画面。实施本发明，能够增加手持式电子装置的娱乐性与互动特性，提升人脸影像的安全性与隐密性。
文档编号G06T11/60GK102456232SQ201010513199
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者李后贤, 李章荣, 罗治平 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司