基于人脸影像的人脸肤色的侦测与数据库建立方法与流程

本发明涉及一种人脸肤色的侦测与数据库建立方法，特别是涉及一种基于人脸影像的人脸肤色的侦测与数据库建立方法。

背景技术：

虽然选用何种化妆品来对脸部进行化妆取决于个人喜好，而化妆后脸部的外形是否漂亮也相当主观，但一般来说，会建议所选用的化妆品要与脸部肤色相搭配，例如，如果脸部皮肤很白，建议使用吻合脸部肤色的浅色粉底，如此，化妆后的脸部会较有美感。

目前来说，使用者一般都是用目测的方式来判断脸部的肤色，然而，使用者在经验不足的情况下容易发生误判。

技术实现要素：

本发明之目的在于提供一种基于人脸影像的人脸肤色侦测方法。

本发明的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，由一个计算装置执行，该人脸影像为一个彩色影像并包含多个像素。该基于人脸影像的人脸肤色侦测方法包含以下步骤：

步骤(a)：决定出该人脸影像中的人脸的一个左眉位置、一个右眉位置、一个左眼位置、一个右眼位置、一个左嘴位置、一个右嘴位置、一个下嘴唇位置，及一个下巴位置。

步骤(b)：根据该左眉位置与该右眉位置决定出至少一个位于该左眉位置与该右眉位置之间的候选像素，根据该左眼位置与该左嘴位置决定出至少一个位于该左眼位置与该左嘴位置之间的候选像素，根据该右眼位置与该右嘴位置决定出至少一个位于该右眼位置与该右嘴位置之间的候选像素，并根据该下嘴唇位置与该下巴位置决定出至少一个位于该下嘴唇位置与该下巴位置之间的候选像素。

步骤(c)：根据所述候选像素决定出一个用于表示该人脸肤色的颜色。

本发明的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，在步骤(b)，位于该 左眉位置与该右眉位置之间的该候选像素是位于一个连接该左眉位置与该右眉位置的假想线段上，位于该左眼位置与该左嘴位置之间的该候选像素是位于一个连接该左眼位置与该左嘴位置的假想线段上，位于该右眼位置与该右嘴位置之间的该候选像素是位于一个连接该右眼位置与该右嘴位置的假想线段上，位于该下嘴唇位置与该下巴位置之间的该候选像素是位于一个连接该下嘴唇位置与该下巴位置的假想线段上。

本发明的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，在步骤(a)，该左眉位置位于该人脸的左眉的顶端，该右眉位置位于该人脸的右眉的顶端，该左眼位置位于该人脸的左眼角，该右眼位置位于该人脸的右眼角，该左嘴位置位于该人脸的左嘴角，该右嘴位置位于该人脸的右嘴角，该下嘴唇位置位于该人脸的下嘴唇底端，该下巴位置位于该人脸的下巴底端。

本发明的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，步骤(c)包含以下子步骤:

(c-1)计算所述候选像素的一个平均像素；

(c-2)计算每一个候选像素与该平均像素的一个颜色距离；

(c-3)计算所有颜色距离的一个平均值；

(c-4)对于每一个候选像素，计算该候选像素的颜色距离与该平均值的一个距离值；及

(c-5)根据具有该距离值不大于一个门坎值的所有候选像素决定出该用于表示该人脸肤色的颜色。

本发明的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，在步骤(c-3)，还计算所有颜色距离的一个标准偏差，且在步骤(c-5)，该门坎值为该标准偏差的倍数。

本发明的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，在步骤(c-5)，该倍数为二。

本发明的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，在步骤(c-5)是计算具有该距离值不大于该门坎值的所有候选像素的一个平均像素，并判定该人脸影像的人脸肤色为该平均像素所表示的颜色。

本发明的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，在步骤(b)是决定出 一个位于连接该左眉位置与该右眉位置的该假想线段上的一个中点位置的候选像素，且决定出二位于连接该左眼位置与该左嘴位置的该假想线段上的候选像素，该二候选像素的位置三等分连接该左眼位置与该左嘴位置的该假想线段，且决定出二位于连接该右眼位置与该右嘴位置的该假想线段上的候选像素，该二候选像素的位置三等分连接该右眼位置与该右嘴位置的该假想线段，且决定出一个位于连接该下嘴唇位置与该下巴位置的该假想线段上的一个中点位置的候选像素。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种人脸肤色数据库建立方法。

该人脸肤色数据库建立方法适于多个人脸影像，并利用上述的基于人脸影像的人脸肤色侦测方法判定每一个人脸影像的人脸肤色，且利用一个数据分群算法将所述人脸肤色区分为多个群组而获得一个包含所述群组的人脸肤色数据库。

本发明的有益效果在于：侦测出人脸影像中的人脸肤色，及建立人脸肤色数据库。

附图说明

本发明之其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一个流程图，说明本发明基于人脸影像的人脸肤色侦测方法的一个实施例；

图2是一个示意图，例示一个人脸影像，与从中决定出的一个左眉位置、一个右眉位置、一个左眼位置、一个右眼位置、一个左嘴位置、一个右嘴位置、一个下嘴唇位置，一个下巴位置，及六个候选像素；

图3是一个示意图，说明一个离群值的判断方式；

图4是一个示意图，例示一个所述候选像素中存在离群值的情况；及

图5是一个示意图，例示该人脸影像中一个涵盖人脸的双眉、双眼、下巴的最小矩形区域。

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

本发明基于人脸影像的人脸肤色侦测方法的一个实施例是借由在一个例如为计算机的计算装置中执行一个应用程序模块来实现，并用于对一个使用者的具有多个像素(pixel)的彩色人脸影像进行人脸肤色的侦测。参阅图1、图2，以下详述该实施例的各个步骤。

首先，在步骤11，该计算装置利用现有的人脸辨识技术决定出该人脸影像2中的人脸的一个左眉位置21、一个右眉位置22、一个左眼位置23、一个右眼位置24、一个左嘴位置25、一个右嘴位置26、一个下嘴唇位置27，及一个下巴位置28；较佳地，该左眉位置21位于该人脸的左眉的顶端，该右眉位置22位于该人脸的右眉的顶端，该左眼位置23位于该人脸的左眼角，该右眼位置24位于该人脸的右眼角，该左嘴位置25位于该人脸的左嘴角，该右嘴位置26位于该人脸的右嘴角，该下嘴唇位置27位于该人脸的下嘴唇底端，该下巴位置28位于该人脸的下巴底端。

接着，在步骤12，该计算装置根据该左眉位置21与该右眉位置22决定出一个位于一个连接该左眉位置21与该右眉位置22的假想线段上的一个中点位置的候选像素P₁；并根据该左眼位置23与该左嘴位置25决定出二位于一个连接该左眼位置23与该左嘴位置25的假想线段上的候选像素P₂、P₃，其中，该二候选像素P₂、P₃的位置三等分连接该左眼位置23与该左嘴位置25的该假想线段；且根据该右眼位置24与该右嘴位置26决定出二位于一个连接该右眼位置24与该右嘴位置26的假想线段上的候选像素P₄、P₅，其中，该二候选像素P₄、P₅的位置三等分连接该右眼位置24与该右嘴位置26的该假想线段；且根据该下嘴唇位置27与该下巴位置28决定出一个位于一个连接该下嘴唇位置27与该下巴位置28的假想线段上的一个中点位置的候选像素P₆。特别地，由图2可观察到，候选像素P₁位于眉间区域中较具有代表性的位置；候选像素P₂、P₃位于左脸颊区域中较具有代表性的位置；候选像素P₄、P₅位于右脸颊区域中较具有代表性的位置；而候选像素P₆位于下巴区域中较具有代表性的位置。

接着，在步骤13，该计算装置计算所有候选像素在Lab色彩空间 (Lab color space)中的一个平均像素。也就是说，若分别以(L₁,a₁,b₁)、(L₂,a₂,b₂)…(L₆,a₆,b₆)表示所决定出的六个候选像素在Lab色彩空间的坐标，则该平均像素在Lab色彩空间的坐标为

接着，在步骤14，该计算装置计算每一个候选像素在Lab色彩空间中与该平均像素的一个ΔE颜色距离；其中，可利用现有的CIE76、CIE94，或CIEDE2000等计算标准来计算出该ΔE颜色距离。

接着，在步骤15，该计算装置计算所有ΔE颜色距离的一个平均值与一个标准偏差。

接着，在步骤16，对于每一个候选像素，该计算装置计算该候选像素的该ΔE颜色距离与该平均值的一个距离值。

接着，在步骤17，如图3所示，该计算装置将具有该距离值大于一个门坎值的每一个候选像素判断为一个离群值(outlier)；较佳地，该门坎值为该标准偏差的二倍。

最后，在步骤18，该计算装置计算非离群值的所有候选像素的平均像素，并判定该人脸影像2的人脸肤色为该平均像素所表示的颜色。

举例来说，参阅图2、图4，在图2中并无任一个候选像素被判断成离群值。而在图4中，头发29遮蔽了人脸的部分左脸而使所决定出的候选像素P₂与候选像素P₃均为属于头发29的像素；当头发29的颜色与人脸肤色有显著的差异时，例如头发29的颜色接近黑色，而人脸肤色接近黄色，则候选像素P₂与候选像素P₃均被判断成离群值，且仅根据候选像素P₁、候选像素P₄、候选像素P₅，及候选像素P₆来判断图4中人脸的肤色。

然而，值得一提的是，如图5所示，若在对该用户的人脸影像2进行人脸肤色的侦测之前，能先以人工的方式确认该人脸影像2中一个涵盖人脸的双眉、双眼、下巴的最小矩形区域20中并无遮蔽物，例如是头发29，则该基于人脸影像的人脸肤色侦测方法的实施方式可仅执行上述的步骤11～13，也就是不进行离群值的判断，而将该人脸影像2的人脸肤色判定为所决定出的六个候选像素的平均像素所表示的颜色。

除了借由侦测出该用户的人脸影像2的人脸肤色来推定该使用者 实际的人脸肤色之外，前述的人脸肤色侦测方法还可用于建立一个人脸肤色数据库。详细来说，可利用前述的人脸肤色侦测方法来对大量不同用户的人脸影像进行人脸肤色的侦测，也就是对所述人脸影像分别计算出一个平均像素；然后，再对所述平均像素进行一个例如为模糊分群(fuzzy clustering)的数据分群算法来对所述平均像素在Lab色彩空间中进行分群，从而将所述人脸影像所包括的人脸肤色区分为多个群组而获得包含所述群组的人脸肤色数据库。之后，化妆品业者可针对每一个群组开发适合该群组的化妆品；如此，对于人脸肤色数据不被包含于该人脸肤色数据库的任一个用户，可借由前述人脸肤色侦测方法侦测该用户的一个人脸影像的该平均像素(人脸肤色)，再将该平均像素与该人脸肤色数据库中的每一个群组进行比对，进而从所述群组对应的化妆品中选择最适合该使用者的人脸肤色的化妆品。

综上所述，本发明基于人脸影像的人脸肤色侦测方法，借由决定出人脸影像中的该左眉位置、该右眉位置、该左眼位置、该右眼位置、该左嘴位置、该右嘴位置、该下嘴唇位置，及该下巴位置，并根据前述所述位置决定出多个候选像素，能进一步根据所述候选像素判定人脸影像的人脸肤色；此外，可利用该人脸肤色侦测方法来对大量不同用户的人脸影像进行肤色侦测，并进一步建立人脸肤色数据库，故确实能达成本发明之目的。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。