专利名称：影像校正装置及影像校正方法
技术领域：
本发明关于一种影像校正装置，尤其涉及一种应用于进行影像通讯中的影像校正装置。 本发明还涉及一种使用该影像校正装置的影像校正方法。
背景技术：
随着科技的不断发展，传统的语音通讯方式已经不能满足人们的需求了，利用电脑进行 实时语音及影像通讯的信息交流方式开始普及，普通的电脑的显示屏仅安装一个影像摄取装 置，通过所述影像摄取装置摄取图像并将图像传输至通讯的另一方。然而，单单采用一个影 像摄取装置进行影像摄取无法时刻都将使用者的最佳图像传输给对方，因为使用者在使用所 述电脑进行通讯时通常同时伴随着处理其他的一些事物，在此过程中使用者避免不了要时刻 移动，从而使得位置固定的影像摄取装置无法获得使用者的最佳图片，而使得进行影像通讯 的双方无法时刻都保持正视对方的姿势，从而影响进行影像通讯的趣味性，同时也会影响双 方的情绪。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可进行影像校正的影像校正装置。 还有必要提供一种利用该影像校正装置进行影像校正的方法。
一种影像校正装置，其包括一个显示器单元、多个取像单元、存储单元以及一个影像校 正单元。所述显示器单元包括一个边框，该边框包括一个上边框。所述多个取像单元分别设 置在所述显示器单元的边框的不同位置上，所述多个取像单元中的至少一个取像单元设置在 所述显示器单元的上边框上。所述存储单元中存储有人脸模型，所述影像校正单元包括人脸 识别模块以及人脸比较模块；
所述人脸识别模块用以识别由所述多个取像单元所获取的影像中具有人脸特征的人脸影 像，并获取所述人脸影像；
所述人脸比较模块用于将所述人脸识别模块所获取的人脸影像与所述预存在存储单元中 的人脸模型比较，并得出具有最高相似度值的人脸影像，并将所述具有最高相似度值的人脸 影像作为最佳影像进行影像输出。
一种影像校正方法，其特征在于包括以下步骤
通过多个取像单元获取影像，其中一个取像单元设置在显示器上边框上；识别由所述多个取像单元所获取的影像中的人脸影像；
将所识的的人脸影像与预存在存储单元中的人脸模型作比较，并得出具有最高相似度的 人脸影像，并将所述具有最高相似度值的人脸影像作为最佳影像输出。
相较现有技术，本影像校正装置及影像校正方法通过多个设置在所述显示器单元不同位 置处的多个取像单元共同取像，并通过所述影像校正单元对由多个取像单元所获取的多个影 像与预存在所述存储单元中的人脸模型进行比较获取最佳的人脸影像进行影像传输。使得该 影像校正装置始终能保持使用者的较佳的正视状姿势。从而使得使用该影像校正装置进行视 频交换时能够得到比较满意的画面效果。
图1是本发明影像校正装置的示意图2是本发明影像校正装置的影像校正单元的功能模块图3是本发明影像校正装置的影像校正方法流程图。
具体实施例方式
请参阅图l，本发明影像校正装置100包括一个显示器单元110、多个取像单元120、存储 单元l 30以及一个影像校正单元140 。
所述显示器单元110包括一个边框112，该边框112包括一个上边框112a、 一个下边框 112b、 一个左边框112c以及一个右边框112d。该显示器单元110用以将所述多个取像单元 120支撑在对应的边框112上，同时可显示由所述多个取像单元120所获取的影像画面，供使 用者观看并据以进行所述多个取像单元120的调节，以使每个取像单元120均可获得最清晰的 影像。
所述多个取像单元120分别设置在所述显示器单元110的不同位置处。其中至少有一个取 像单元120设置在所述显示器单元110的上边框112a上，其它的取像单元120则可设在所述显 示器单元110的下边框112b上，或者设置在所述显示器单元110的左边框112c或者右边框 112d上，或者同时将多个取像单元120分别设置在所述显示器单元110的左、右边框112c、 112d及下边框112b上。所述多个取像单元120分别与所述影像校正单元140相电连接。
所述存储单元130用以存储由所述取像单元120所获取的影像，以及由所述影像校正单元 140所校正的影像。此外，该存储单元130中还预存有人脸模型及可接受的人脸相似度值。
请参阅图2，所述影像校正单元140用于校正由所述取像单元120所获取的影像。该影像 校正单元140包括一个人脸识别模块142、人脸比较模块144、特征萃取模块146、特征比较模 块147、以及一个合成模块148。所述人脸识别模块142用以通过人脸识别技术识别使用者的面部特征，从所述多个取像 单元120所获取的影像中分别获取具人脸特征的人脸影像。该人脸识别模块142基于人脸识别 技术来辨别由所述多个取像单元120所获取的影像中的人脸特征，其具体方法可以是基于肤 色判断人脸的人脸识别方法首先对由所述取像单元120所取得的影像进行光照补偿，解决 肤色与非肤色难以区分的问题；接着使用由Hus等(Rein-Lien Hsu， Mohamed and Anil K.Jain. Face detection in color Images. On patter Analysis and Machine Intelligence, 2002， 24(5) :696-706)提出的肤色模型确定出肤色区域；然后对确定出的肤 色区域的二值图像进行分割与合并，并结合经验知识提取出人脸候选区域；最后通过验证人 脸轮廓，如眼睛和嘴等人脸特征来判断人脸的候选区域是否包括人脸，并提取出人脸影像。
所述人脸比较模块144用以将由人脸识别模块142从所述多个取像单元120所获取的人脸 影像与存储在所述存储单元130中的人脸模型进行对比，并记录所述人脸影像与所述存储单 元l30中的人脸模型的相似度值，将相似度最高的人脸影像的相似度值与预存的可接受的人 脸相似度值比较，若所述具有最高相似度的人脸影像的相似度值超过可接受的人脸相似度值 ，则将所述具有最高相似度值的人脸影像确定为当前的最佳人脸影像进行影像输出。若所述 具有最高相似度的人脸影像的相似度值未达到可接受的人脸相似度值，则通过特征萃取模块 146将由所述人脸识别模块142所提取出的人脸影像中的人脸特征部分萃取出来。该人脸比较 模块144的比较过程可以是将人脸影像中的人脸特征与存储在存储单元130中的人脸模型特征 做比较，如人脸特征是否符合眼睛与鼻子、眼睛与嘴巴呈等腰三角形的特征，若是则为最佳 ，接着判断眼睛中的瞳孔是否在眼睛中间，若是则为最佳，将由所述识别模块142所获取的 多张人脸影像逐一进行上述特征比较，并将记录每一张人脸影像的相似度值，最后取相似度 最高者作为最佳影像，并将该最高人脸相似度值与预存在所述存储单元130中的可接受的人 脸相似度值比较。
所述特征萃取模块146用以萃取由所述识别模块142所提取的人脸影像中的人脸特征部分 的影像，并将所获取的多个人脸特征部分的影像传输给特征比较模块147。该特征萃取模块 146主要用于萃取由所述人脸识别模块l42所获取的人脸影像中的主要人脸特征，如眼睛、鼻 子、嘴等特征，本实施方式中采用萃取人脸影像中的眼睛特征。该特征萃取模块146的萃取 方法可以是基于局部特征的提取方法，该方法是从具体的人脸部特征及人脸特征之间的关系 中提取人脸鉴别的几何特征矢量从而进行人脸特征识别及提取的方法，这些人脸的几何特征 矢量是以人脸的形状和几何关系为技术的特征矢量，如嘴唇的厚度、鼻孔的宽度、双眼之间 的间距等，根据经验以与预存的特征矢量模型比较人脸影像中的特征矢量，当比较的相似系
6数大于特定值时即认为找到对应的人脸特征，则将其提取出来。
所述特征比较模块147用以比较由所述特征萃取模块146所萃取的多个人脸特征部位如眼 睛部位的与预存在存储单元130的人脸模型中的对应部位如眼睛部位，取具有最高相似度的 人脸影像中的相应部位如眼睛部位，例如，当萃取眼睛部位时，所述相似度由眼睛的大小、 瞳孔的位置、以及两眼之间的距离等参数决定，将上述各个参数与模型中的眼睛部位做比较 后得出其综合相似度值，并取相似度值最高的眼睛部位传输给合成模块148。当比较由特征 萃取模块146所萃取其它部位时则根据不同部位所具有的独特的位置及形状关系进行比较。
所述合成模块148用以将由所述特征比较模块147传输的特征部位如眼睛部位贴到由设置 在所述显示器单元110的上边框112a上的取像单元120所获取的人脸影像的相应位置处，并将 该经过影像合成的人脸影像作为最佳影像进行影像输出。其合成步骤可以是先计算出由所述 特征比较模块147所萃取出的人脸特征如两眼的中心点位置坐标，并标记该中心点的坐标， 接着计算出由设置在所述显示器单元110的上边框112a的取像单元120所获取人脸部分影像的 相对应的人脸特征如对应的两眼之间中心点位置坐标，最后将所述由特征比较模块147所萃 取出的人脸特征按照其中心点与对应的人脸影像中的人脸特征的中心点重合的方式贴合在人 脸影像中构成新的合成影像。由于设置在所述显示器单元110的上边框112a上的取像单元 120所获取的影像相较设置在所述显示器单元110的边框112的其他位置的取像单元120所获取 的影像其变形最小最接近使用者的正视状态，常常是眼睛向上或者向下转动而造成的无法正 视对方的缺陷，因此将由特征比较模块147所获取的最佳特征部位如眼睛部位替换由所述设 置在显示器单元110的上边框112a上的取像单元所获取的人脸影像中的相应位置处从而得到 一幅姿态正确的较佳人脸影像，以实现进行影像通讯的双方得以获得正视对方的姿态。
本影像校正装置100通过多个设置在所述显示器单元110的边框112不同位置处的多个取 像单元120共同取像，并通过所述影像校正单元140对由多个取像单元120所获取的多个影像 与预存在所述存储单元130中的人脸模型进行比较获取最佳的人脸影像进行影像输出或者获 取最佳人脸局部的影像特征通过影像合成获得最佳的人脸影像进行影像输出。使得该影像校 正装置l00时终能保持使用者较佳的正视姿势。从而使得使用该影像校正装置lOO进行视频交 换时能够得到比较满意的画面效果。
请参阅图3，本发明影像校正装置的影像校正方法，其包括以下步骤
S210，通过多个取像单元120获取影像；
S220，识别由所述多个取像单元120所获取的影像中的人脸影像；
S230，将所识别的人脸影像与预存在存储单元130中的人脸模型作比较，并得出具有最
7高相似值的人脸影像，并将所述具有最高相似度值的人脸影像作为最佳影像输出； S240，判断是否结束进行影像输出，若否则返回步骤S210，若是则结束。 所述影像校正方法步骤S230与S240之间还可包括以下步骤
S250，将所述最高相似度值与预存在所述存储单元130的可接受人脸相似度值比较，若 所述最高相似度值大于所述可接受相似度值，则将该具有最高相似度值的人脸影像作为最佳 影像进行影像输出；若所述最高相似度值小于可接受相似度值，则将所获取的人脸影像传输 给所述的特征萃取模块146;
S260，特征萃取模块146萃取出所获取的人脸影像中的特征部分如眼睛；
S270，将所萃取出的人脸影像的特征部分与预存在所述存储单元中的人脸模型中相应的 特征部分进行比较，并得出具有最高相似度的人脸特征部分；
S280，将所述相似度最高的人脸特征部分如眼睛贴至由设置在所述显示器上边框112a上 的取像单元112所获取的人脸影像中的相应位置处，得到较佳的正视姿态的人脸影像，并将 该人脸影像进行影像输出。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效 果，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
权利要求1一种影像校正装置，其包括一个显示器单元、多个取像单元、存储单元以及一个影像校正单元，所述显示器单元包括一个边框，该边框包括一个上边框，所述多个取像单元分别设置在所述显示器单元的边框上，其中至少一个取像单元设置在所述显示器单元的上边框上，所述存储单元中存储有人脸模型，所述影像校正单元包括人脸识别模块以及人脸比较模块；所述人脸识别模块用以识别由所述多个取像单元所获取的影像中具有人脸特征的人脸影像，并获取所述人脸影像；所述人脸比较模块用于将所述人脸识别模块所获取的人脸影像与所述预存在所述存储单元中的人脸模型比较，并得出具有最高相似度值的人脸影像，并将所述具有最高相似度值的人脸影像作为最佳影像进行影像输出。
2.如权利要求l所述的影像校正装置，其特征在于所述显示器单元的边框还包括一个下边框、 一个左边框以及一个右边框，所述多个取像单元包括至少两个取像单元，所述至少两个取像单元分别设置在所述边框的上边框及下边框上。
3.如权利要求2所述的影像校正装置，其特征在于所述多个取像单元包括四个取像单元，所述四个取像单元分别设置在所述显示器单元的上、下、左及右边框上。
4.如权利要求l所述的影像校正装置，其特征在于所述存储单元中还存储有可接受人脸相似度值，所述影像校正单元中还包括有特征萃取模块、特征比较模块、以及合成模块；所述人脸比较模块得出具有最高相似度值的人脸影像后，将所述最高相似度值与预存在所述存储单元中的可接受人脸相似度值作比较，若所述最高相似度值大于所述预存在所述存储装置中的可接受人脸相似度值，则将所具有最高相似度值的人脸影像作为最佳影像进行影像输出；若所述最高相似度值小于所述可接受人脸相似度值时，则由所述人脸识别模块将所获取的人脸影像传输至特征萃取模块；所述特征萃取模块用以萃取由所述识别模块所提取的人脸影像中的人脸特征部位的影像，并将所获取的多个人脸特征部位的影像传输给特征比较模块；所述特征比较模块用以将由所述特征萃取模块所萃取的多个人脸特征部位与预存在存储单元的人脸模型中的对应部位做比较，获取具有最高相似度的人脸影像中的相应部位，并将所获取的具有最高相似度值的特征部位传输给合成模块；所述合成模块用以将由所述人脸比较模块传输的特征部位贴到由设置在所述显示器单元的上边框上的取像单元所获取的人脸影像的相应位置处，并将该经过影像合成的人脸影像作为最佳影像进行影像输出。
5.如权利要求4所述的影像校正装置，其特征在于由所述特征萃取模块所提取的人脸影像的特征部位为眼睛部位，所述人脸比较模块将所述特征萃取模块所提取的眼睛部位与所述存储在存储单元中的人脸模型中的眼睛部位做比较，获取具有最高相似度值的眼睛部位，并将所述具有最高相似度值的眼睛部位贴到由设置在所述显示器单元的上边框上的取像单元所获取的人脸影像的相应的眼睛部位。
6. 一种影像校正方法，其特征在于包括以下步骤通过多个取像单元获取影像，其中一个取像单元设置在显示器上边框上；识别由所述多个取像单元所获取的影像中的人脸影像；将所识的的人脸影像与预存在存储单元中的人脸模型作比较，并得出具有最高相似度的人脸影像，并将所述具有最高相似度值的人脸影像作为最佳影像输出。
7.如权利要求6所述的影像校正方法，其特征在于所述影像校正方法还包括以下步骤在获取了具有最高相似度值的人脸影像后，所述人脸比较模块将所述最高相似度值与预存在所述存储单元的可接受的人脸相似度值比较，若所述最高相似度值大于所述可接受相似度值，则将该具有最高相似度值的人脸影像最为最佳影像进行影像输出；若所述最高相似度值小于可接受的相似度值，则将所获取的人脸影像传输至特征萃取模块；特征萃取模块萃取出所获取的人脸影像中的特征部分；将所萃取出的人脸影像的特征部分与预存在所述存储单元中的人脸模型中相应的特征部分进行比较，并将相似度最高的人脸特征部分传输至合成模块；将所述相似度最高的人脸特征部分贴至由设置在所述显示器上边框上的取像单元所获取的人脸影像中的相应位置处，得到较佳的正视姿态的人脸影像，并将该人脸影像进行影像输出。
全文摘要
本发明提供一种影像校正装置，其包括一个显示器单元、多个取像单元、存储单元以及一个影像校正单元，所述显示器单元包括一个边框，该边框具有一个上边框，所述多个取像单元分别设置在所述显示器单元的边框上，其中至少一个取像单元设置在所述显示器单元的上边框上，所述存储单元中存储有人脸模型，所述影像校正单元包括人脸识别模块以及人脸比较模块；所述人脸识别模块用以识别由所述多个取像单元所获取的影像中具有人脸特征的人脸影像，并获取所述人脸影像；所述人脸比较模块用以将人脸影像与所述预存在存储单元中的人脸模型比较，并得出具有最高相似度值的人脸影像，并将其作为最佳影像进行影像输出。本发明还提供一种影像校正方法。
文档编号H04N7/14GK101472133SQ20071020352
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者叶俊男, 林文华 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