TWI715075B

TWI715075B - 膚色影像的色域權重偵測方法及其裝置

Info

Publication number: TWI715075B
Application number: TW108122026A
Authority: TW
Inventors: 虞登翔; 遠藤宏昭
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2021-01-01
Also published as: US11252304B2; US20200404124A1; TW202101385A

Abstract

一種膚色影像的色域權重偵測方法及其裝置，包括：接收具有人物圖像的影像，影像包括多個像素，各個像素包括第一色彩分量及第二色彩分量；獲得膚色區域、膚色類別及第一色域；依據膚色區域內的第一色彩分量，獲得第一色彩分量值及第一基數；依據膚色區域內的第二色彩分量，獲得第二色彩分量值及多第二基數；依據膚色類別、第一基數、第一色彩分量值、第二基數及第二色彩分量值，獲得第二色域及權重中心；依據第一色域及第二色域，獲得第一權重區及第二權重區；及依據權重中心、第一權重區及第二權重區，獲得膚色色域權重圖。

Description

膚色影像的色域權重偵測方法及其裝置

本案是關於影像處理領域，特別是一種膚色影像的色域權重偵測方法及其裝置。

現今使用者對於修圖功能的需求已十分普及，使用者會針對影像的形狀、色度及亮度做調整以符合各自的喜好，其中特別是在調整人物膚色的功能上，最為大眾所關注。

但是，現有技術在修圖時是對影像中所有的像素執行色彩校正，因此在調整背景或人物衣著色彩時，與被調整的色彩相同的人物膚色也無可避免的一起被調整。此現有技術使得人物膚色即便已調整為符合使用者預期，但是背景卻常常不符合預期，例如亮度過暗、亮度過亮、或色度失真。反之當背景正常時，人物膚色卻沒有調整至使用者預期的色度或亮度。而這兩種不理想情況的發生原因，正是現今使用者期望修改的膚色並非原始膚色所造成的，例如偏白色、偏古銅色等。但同時，使用者又期待背景仍然是維持正常。所以，當整張影像（包括人物及背景）中沒有局部色偏、或過曝時，僅靠現有技術修改整張影像是無法達成使用者需求的效果。因此，現有技術在調整影像中的人物膚色仍有不足之處。

有鑑於此，本案提出一種膚色影像的色域權重偵測方法及其裝置。

依據一些實施例，膚色影像的色域權重偵測方法包括：接收影像，影像具有人物圖像，影像包括多個像素，各個像素包括第一色彩分量及第二色彩分量；依據膚色判斷程序獲得人物圖像的膚色區域、對應膚色區域的膚色類別、以及對應膚色類別的第一色域；依據膚色區域內的第一色彩分量，獲得多個第一色彩分量值及多個第一基數；依據膚色區域內的第二色彩分量，獲得多個第二色彩分量值及多個第二基數；依據膚色類別、第一基數、第一色彩分量值、第二基數、及第二色彩分量值，獲得第二色域及權重中心；依據第一色域及第二色域，獲得第一權重區及第二權重區；以及，依據權重中心、第一權重區及第二權重區，獲得對應膚色區域的膚色色域權重圖。

依據一些實施例，膚色影像的色域權重偵測裝置包括：影像接收電路、膚色判斷電路、膚色分析電路、色域獲得電路、及膚色色域權重圖獲得電路。影像接收電路用以接收影像，影像具有人物圖像。影像包括多個像素，各個像素包括第一色彩分量及第二色彩分量。膚色判斷電路用於依據膚色判斷程序獲得人物圖像的膚色區域、對應膚色區域的膚色類別、以及對應膚色類別的第一色域。膚色分析電路用於依據膚色區域內的第一色彩分量，獲得多個第一色彩分量值及多個第一基數。並且膚色分析電路用於依據膚色區域內的第二色彩分量獲得多個第二色彩分量值及多個第二基數。色域獲得電路用於依據膚色類別、第一基數、第一色彩分量值、第二基數、及第二色彩分量值，獲得第二色域及權重中心。以及，膚色色域權重圖獲得電路用於依據第一色域及第二色域，獲得第一權重區及第二權重區。並且膚色色域權重圖獲得電路用於依據權重中心、第一權重區、及第二權重區，獲得對應膚色區域的膚色色域權重圖。

綜上所述，本案一些實施例提出的膚色影像的色域權重偵測方法及其裝置，能夠依據具有人物圖像的影像以獲得人物圖像的膚色區域的膚色色域權重圖。

圖1繪示本案一些實施例之膚色影像的色域權重偵測裝置10的示意圖。參照圖1，在一些實施例，膚色影像的色域權重偵測裝置10包括：影像接收電路100、膚色判斷電路200、膚色分析電路300、色域獲得電路400、及膚色色域權重圖獲得電路500。其中影像接收電路100、膚色判斷電路200、膚色分析電路300、色域獲得電路400、及膚色色域權重圖獲得電路500之間兩兩相互耦接。影像接收電路100、膚色判斷電路200、膚色分析電路300、色域獲得電路400、及膚色色域權重圖獲得電路500例如但不限於以各自單獨的晶片實現、或是整合在單一晶片中，本案不以此為限。

在一些實施例，膚色影像的色域權重偵測裝置10更包括儲存裝置600。儲存裝置600分別耦接於影像接收電路100、膚色判斷電路200、膚色分析電路300、色域獲得電路400、及膚色色域權重圖獲得電路500。影像接收電路100、膚色判斷電路200、膚色分析電路300、色域獲得電路400、及膚色色域權重圖獲得電路500之間輸入或輸出的各個資料，不限於透過儲存裝置600進行存取，或是直接透過各個電路內建的儲存功能以達成存取的功能。儲存裝置600例如但不限於揮發性記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體、或磁碟。

圖2繪示本案一些實施例之人物圖像720的示意圖。參照圖1及圖2，在一些實施例中，影像接收電路100用於從外部接收影像700。影像700具有一個人物圖像720，並且人物圖像720具有一個膚色區域740。具體而言，影像700包括多個像素，各個像素包括第一色彩分量U及第二色彩分量V。依據一些實施例，各個像素依據第一軸向及第二軸向呈二維陣列排列。第一色彩分量U代表YUV（亮度Luminance、色度Chrominance、彩度Chroma）色彩模型之中的「U色彩分量」，第二色彩分量V代表YUV色彩模型之中的「V色彩分量」。也就是藉由第一色彩分量U及第二色彩分量V以代表像素中的色度及彩度，以下以「色彩分量」做為「第一色彩分量U及第二色彩分量V」的總稱。需特別說明的是，本說明書為便於描述，以影像700僅具有一個人物圖像720，並且人物圖像720僅具有一個膚色區域740為例進行說明，實務上，影像700可具有一個或多個人物圖像720，並且人物圖像720也可具有一個或多個膚色區域740。

在一些實施例，第一色彩分量U及第二色彩分量V分別為YUV色彩模型之中的色彩分量，例如「Y色彩分量」、「U色彩分量」、「V色彩分量」、或其組合。在一些實施例，第一色彩分量U及第二色彩分量V分別為HSV（色相Hue、飽和度Saturation、亮度Lightness）色彩模型之中的色彩分量，例如「H色彩分量」、「S色彩分量」、或「L色彩分量」、或其組合。需特別說明的是，本案不限於應用於YUV色彩模型、HSV色彩模型、或其他色彩模型中的色彩分量。

圖3繪示本案一些實施例的色域區域的示意圖。參照圖1至圖3，在一些實施例，膚色影像的色域權重偵測裝置10用於接收影像700，並且輸出對應膚色區域740的膚色色域權重圖。膚色色域權重圖包括與人物圖像720的膚色相關的各個色彩分量，以及對應這些色彩分量的權重值。需特別說明的是，權重值用於代表色彩分量於膚色區域740的重要性（例如，膚色區域740中的佔有比例）。首先藉由影像接收電路100接收影像700。而後膚色影像的色域權重偵測裝置10再依照兩種方式獲得影像700的人物圖像720的膚色區域740的色域，例如UV色彩平面（UV color plane）800之中的第一色域810及第二色域820。

在一些實施例中，第一色域810及第二色域820分佈於UV色彩平面800之中。具體而言，在YUV色彩模型之中，第一色域810及第二色域820為UV色彩平面800中的部分色彩分量的集合。依據一些實施例，第一色域810包括第二色域820，表示第一色域810代表的色彩分量的集合涵蓋且大於第二色域820代表的色彩分量的集合。需特別說明的是，圖3的X軸為正規化的第一色彩分量U，Y軸為正規化的第二色彩分量V。例如U色彩分量及V色彩分量本來的數值範圍是127至-128，經過正規化之後的U色彩分量及V色彩分量的數值範圍為+1至-1，圖3僅繪示+0.5至-0.5的部分。

其次，在一些實施例，第一色域810是由膚色判斷電路200獲得，第二色域820是由膚色分析電路300及色域獲得電路400獲得。其中膚色判斷電路200依據人物圖像720的膚色區域740獲得第一色域810。具體而言，膚色判斷電路200對膚色區域740中的色彩分量的分佈以膚色類別進行分類，以獲得膚色區域740對應的膚色類別，而各個膚色類別（例如黃種人膚色、黑種人膚色、白種人膚色、中東人種等各人種對應的膚色，本案不以此為限）都具有對應的色域，其中第一色域810即為其膚色類別對應的色域。

膚色分析電路300及色域獲得電路400依據人物圖像720的膚色區域740獲得第二色域820。具體而言，膚色分析電路300統計膚色區域740中的色彩分量的分佈，以獲得各個色彩分量值對應的數量。而色域獲得電路400依據各個色彩分量值對應的數量，並藉由選取數量滿足特定閥值的色彩分量值以獲得第二色域820及權重中心830。依據一些實施例，色域獲得電路400藉由最大數量的色彩分量值獲得權重中心830。

最後，膚色色域權重圖獲得電路500用於接收第一色域810、第二色域820、及權重中心830。並且膚色色域權重圖獲得電路500依據第一色域810、第二色域820、及權重中心830獲得膚色區域740對應的膚色色域權重圖。

圖4繪示本案一些實施例的膚色影像的色域權重偵測方法的流程圖。參照圖4，在一些實施例，膚色影像的色域權重偵測方法包括以下步驟：接收具有人物圖像720的影像700，此影像700包括多個像素，各個像素包括第一色彩分量U及第二色彩分量V（步驟S110）；依據膚色判斷程序獲得人物圖像720的膚色區域740、對應此膚色區域740的膚色類別、以及對應此膚色類別的第一色域810（步驟S120）；依據膚色區域740內的第一色彩分量U，獲得多個第一色彩分量值及多個第一基數N1（步驟S130）；依據膚色區域740內的第二色彩分量V，獲得多個第二色彩分量值及多個第二基數N2（步驟S140）；依據膚色類別、此些第一基數N1、此些第一色彩分量值、此些第二基數N2、及此些第二色彩分量值，獲得第二色域820及權重中心830（步驟S150）；依據第一色域810及第二色域820，獲得第一權重區840及第二權重區850（步驟S160）；以及，依據權重中心830、第一權重區840、及第二權重區850，獲得對應膚色區域740的膚色色域權重圖（步驟S170）。

同時參閱圖1及圖4。步驟S110，在一些實施例中，藉由影像接收電路100接收影像700，並且影像接收電路100輸出影像700以供膚色判斷電路200、膚色分析電路300、色域獲得電路400、及膚色色域權重圖獲得電路500接收使用。

續參照圖1及圖4。步驟S120，在一些實施例中，膚色判斷電路200依據膚色判斷程序首先藉由影像700獲得人物圖像720的膚色區域740，再由膚色區域740獲得對應膚色區域740的膚色類別，而後依據膚色類別獲得對應膚色類別的第一色域810。在一些實施例中，影像700具有一個人物圖像720，人物圖像720具有一個膚色區域740。膚色區域740代表人物圖像720裸露皮膚的部位，例如臉部、頸部、手臂、或其他裸露皮膚的部位。膚色區域740的形狀不限於人物圖像720的不規則輪廓、四方形、橢圓形或其他形狀，也就是膚色區域740可以包括裸露皮膚的部分及其周圍附近的區域。例如圖2所示的膚色區域740為四方形，裸露皮膚的部位為人臉及頸部，而裸露皮膚周圍附近的頭髮、背景同樣被歸於膚色區域740中。

圖5繪示本案一些實施例的膚色判斷程序的流程圖。參照圖5，在一些實施例，膚色判斷程序包括以下步驟；判斷影像700存在人物圖像720（步驟S121）；依據影像700，獲得人物圖像720的膚色區域及膚色區域的多個膚色區域座標（步驟S122）；依據膚色區域內的像素，獲得膚色類別及對應膚色類別的信心係數（步驟S123）；及依據膚色類別獲得第一色域810（步驟S124）。

參照圖2及圖5，步驟S121，在一些實施例，膚色判斷電路200藉由判斷影像700存在人物圖像720，以進行皆下來的步驟S122至步驟124。反之，當膚色判斷電路200判斷影像700不存在人物圖像720時，膚色判斷電路200則停止膚色判斷程序。

參照圖2及圖5，步驟S122，在一些實施例，膚色判斷電路200依據影像700獲得人物圖像720的膚色區域740及膚色區域740的多個膚色區域座標。實務上，依據一些實施例，膚色判斷電路200能藉由判斷人臉五官特徵及輪廓以定位人臉的膚色區域740及膚色區域座標。

步驟S123，在一些實施例，膚色判斷電路200依據膚色區域740獲得膚色類別及對應膚色類別的信心係數。具體而言，信心係數用於代表膚色判斷電路200判斷膚色區域740的膚色類別的可靠程度。信心係數可為0%至100%，其中信心係數越接近100%，代表膚色判斷電路200判斷的膚色類別越有可能正確。反之，當信心係數越接近0%，代表膚色判斷電路200判斷的膚色類別越有可能錯誤。步驟S124，在一些實施例，膚色判斷電路200依據膚色類別獲得第一色域810。

圖6繪示本案一些實施例之第一直方圖的示意圖，圖7繪示本案一些實施例之第二直方圖的示意圖。同時參照圖4、圖6及圖7。步驟S130及步驟S140，在一些實施例中，膚色分析電路300用於依據膚色區域740內的第一色彩分量U獲得多個第一色彩分量值及多個第一基數N1（如圖6所示）。膚色分析電路300也用於依據膚色區域740內的第二色彩分量V獲得多個第二色彩分量值及多個第二基數N2（如圖7所示）。具體而言，第一基數N1為第一色彩分量值對應的個數，第二基數N2為第二色彩分量值對應的個數。由於膚色區域740包括多個第一色彩分量U及多個第二色彩分量V。因此膚色分析電路300藉由統計膚色區域740內的第一色彩分量U獲得多個第一色彩分量值及多個第一基數N1。第一色彩分量值及第一基數N1以直方圖表示即為第一直方圖（如圖6所示）。膚色分析電路300藉由統計膚色區域740內的第二色彩分量V獲得多個第二色彩分量值及多個第二基數N2。第二色彩分量值及第二基數N2以直方圖表示即為第二直方圖（如圖7所示）。其中，圖6的X軸為第一色彩分量U，Y軸為各個第一色彩分量值對應的個數，也就是第一基數N1。圖7的X軸為第二色彩分量V，Y軸為各個第二色彩分量值對應的個數，也就是第二基數N2。

續參照圖4、圖6及圖7。步驟S150，在一些實施例中，色域獲得電路400用於依據膚色類別、第一基數N1、第一色彩分量值、第二基數N2、及第二色彩分量值，獲得第二色域820及權重中心830。具體而言，在一些實施例，由於部分第一色彩分量值及部分第二色彩分量值不屬於膚色類別的對應人種，因此，色域獲得電路400需要先去除這些第一色彩分量值及第二色彩分量值。例如亞洲人的膚色範圍不可能包括第一色彩分量U為0（U＝0）且第二色彩分量V為0（V＝0）的像素（即，灰階像素），因此色域獲得電路400去除第一色彩分量U為0及第二色彩分量V為0的值及對應的第一基數N1及第二基數N2。或者，在一些實施例，色域獲得電路400也能依據第一色域810中的色彩分量為基準，去除第一色彩分量值及第二色彩分量值之中不屬於第一色域810的部分。接著，色域獲得電路400才從剩下的第一基數N1、第一色彩分量值、第二基數N2、及第二色彩分量值，獲得第二色域820及權重中心830。

圖8繪示本案一些實施例的色域獲得程序（一）的流程圖。同時參照圖6至圖8，在一些實施例，色域獲得程序用於獲得第二色域820及權重中心830，其中色域獲得程序包括以下步驟：依據第一基數N1中的第一最大值M1對應的第一色彩分量U及第二基數N2中的第二最大值M2對應的第二色彩分量V，獲得權重中心830（步驟S151A）；依據第一基數N1中的第一最大值M1、及第一係數，獲得第一閥值T1（步驟S152A）；依據第二基數N2中的第一最大值M1、及第二係數，獲得第二閥值T2（步驟S153A）；設定大於等於第一閥值T1的第一基數N1為多個第一被選基數（步驟S154A）；設定大於等於第二閥值T2的第二基數N2為多個第二被選基數（步驟S155A）；以及，依據第一被選基數、第一色彩分量值、第二被選基數、及第二色彩分量值，獲得第二色域820（步驟S156A）。

參照圖3、圖6至圖8，步驟S151A，在一些實施例，色域獲得電路400依據第一基數N1中的第一最大值M1對應的第一色彩分量值及第二基數N2中的第二最大值M2對應的第二色彩分量值，獲得權重中心830。具體而言，第一最大值為第一基數N1中的最大值，第二最大值M2為第二基數N2中的最大值。也就是，色域獲得電路400以第一色彩分量值的眾數（Mode）及第二色彩分量值的眾數為權重中心830。

參照圖3、圖6至圖8，步驟S152A及步驟S153A，在一些實施例，色域獲得電路400依據第一基數N1中的第一最大值M1、及第一係數，獲得第一閥值T1。色域獲得電路400依據第二基數N2中的第一最大值M1、及第二係數，獲得第二閥值T2。具體而言，色域獲得電路400以第一最大值M1及第一係數的乘積做為第一閥值T1，並且以第二最大值M2及第二係數的乘積做為第二閥值T2。例如第一係數為60%時，代表第一閥值T1為第一最大值M1的60%。第二係數為60%時，代表第二閥值T2為第二最大值M2的60%。

參照圖3、圖6至圖8，步驟S154A及步驟S155A，在一些實施例，色域獲得電路400選取大於等於第一閥值T1的第一基數N1為多個第一被選基數。色域獲得電路400選取大於等於第二閥值T2的第二基數N2為多個第二被選基數。具體而言，第一色彩分量值對應的第一基數N1需大於等於第一閥值T1才能被選取為第一被選基數。第二色彩分量值對應的第二基數N2需大於等於第二閥值T2才能被選取為第二被選基數。

參照圖3、圖6至圖8，步驟S156A，在一些實施例，色域獲得電路400依據第一被選基數、第一色彩分量值、第二被選基數、及第二色彩分量值，獲得第二色域820。具體而言，色域獲得電路400將第一被選基數、對應第一被選基數的第一色彩分量值、第二被選基數、及對應第二被選基數的第二色彩分量值表示於UV色彩平面800時，即為第二色域820，其中對應第一被選基數的第一色彩分量值及對應第二被選基數的第二色彩分量值會先經過前述的正規化方法處理。

圖9繪示本案一些實施例的色域獲得程序（二）的流程圖。同時參照圖6、圖7及圖9，在一些實施例，色域獲得程序用於獲得第二色域820及權重中心830，其中色域獲得程序包括以下步驟：依據膚色類別、第一基數N1、第一色彩分量值、第二基數N2、及第二色彩分量值，獲得多個第一校正基數、多個第一校正色彩分量值、多個第二校正基數、及多個第二校正色彩分量值（步驟S151B）；依據第一校正基數中的第一最大值M1對應的第一校正色彩分量值、第二校正基數中的第二最大值M2對應的第二校正色彩分量值，獲得權重中心830（步驟S152B）；依據第一校正基數中的第一最大值M1、及第一係數，獲得第一閥值T1（步驟S153B）；依據第二校正基數中的第二最大值M2、及第二係數，獲得第二閥值T2（步驟S154B）；設定大於等於第一閥值T1的第一校正基數為多個第一被選基數（步驟S155B）；設定大於等於第二閥值T2的第二校正基數為多個第二被選基數（步驟S156B）；以及，依據第一被選基數、第一校正色彩分量值、第二被選基數、及第二校正色彩分量值，獲得第二色域820（步驟S157B）。

步驟S151B，在一些實施例，色域獲得電路400依據膚色類別、第一基數N1、第一色彩分量值、第二基數N2、及第二色彩分量值，獲得多個第一校正基數、多個第一校正色彩分量值、多個第二校正基數、及多個第二校正色彩分量值。色域獲得電路400藉由膚色類別即可判斷那些第一色彩分量值及第二色彩分量值不屬於膚色類別的對應人種。因此色域獲得電路400從第一色彩分量值及第二色彩分量值之中去除不屬於膚色類別的第一色彩分量值及第二色彩分量值，獲得第一校正色彩分量值及第二校正色彩分量值。對應第一校正色彩分量值的第一基數N1即為第一校正基數，對應第二校正色彩分量值的第二基數N2即為第二校正基數。因此色域獲得電路400能再獲得第一校正基數及第二校正基數。色域獲得程序（二）與色域獲得程序（一）的主要差異在於，第一基數N1、第一色彩分量值、第二基數N2、及第二色彩分量值有先藉由色域獲得電路400以膚色類別進行去刪減，而獲得第一校正基數、第一校正色彩分量值、第二校正基數、及第二校正色彩分量值。

步驟S152B，在一些實施例，色域獲得電路400依據第一校正基數中的第一最大值M1對應的第一校正色彩分量值、第二校正基數中的第二最大值M2對應的第二校正色彩分量值，獲得權重中心830。具體而言，第一最大值M1為第一校正基數中的最大值，第二最大值M2為第二校正基數中的最大值。也就是，色域獲得電路400以第一校正色彩分量值的眾數（Mode）及第二校正色彩分量值的眾數為權重中心830。

步驟S153B及步驟S154B，在一些實施例，色域獲得電路400依據第一校正基數中的第一最大值M1、及第一係數，獲得第一閥值T1。色域獲得電路400依據第二校正基數中的第二最大值M2、及第二係數，獲得第二閥值T2，獲得第二閥值T2。具體而言，色域獲得電路400以第一最大值M1及第一係數的乘積做為第一閥值T1，並且以第二最大值M2及第二係數的乘積做為第二閥值T2。例如第一係數為60%時，代表第一閥值T1為第一最大值M1的60%。第二係數為60%時，代表第二閥值T2為第二最大值M2的60%。

步驟S155B及步驟S156B，在一些實施例，色域獲得電路400選取大於等於第一閥值T1的第一校正基數為多個第一被選基數。色域獲得電路400大於等於第二閥值T2的第二校正基數為多個第二被選基數。具體而言，第一校正色彩分量值對應的第一校正基數需大於等於第一閥值T1才能被選取為第一被選基數。第二校正色彩分量值對應的第二校正基數需大於等於第二閥值T2才能被選取為第二被選基數。

步驟S157B，在一些實施例，色域獲得電路400依據第一被選基數、第一校正色彩分量值、第二被選基數、及第二校正色彩分量值，獲得第二色域820。具體而言，色域獲得電路400將第一被選基數、對應第一被選基數的第一校正色彩分量值、第二被選基數、及對應第二被選基數的第二校正色彩分量值表示於UV色彩平面800時，即為第二色域820，其中對應第一被選基數的第一校正色彩分量值及對應第二被選基數的第二校正色彩分量值會先經過前述的正規化方法處理。

圖10繪示本案一些實施例的權重區的示意圖，圖11繪示本案一些實施例的權重區的局部放大示意圖，圖12繪示本案一些實施例的第一權重區的示意圖，圖13繪示本案一些實施例的第二權重區的示意圖。參照圖3、圖4、圖10至圖13，步驟S160，在一些實施例，膚色色域權重圖獲得電路500依據第一色域810及第二色域820，獲得第一權重區840及第二權重區850。具體而言，依據一些實施例，第一權重區840為第一色域810及第二色域820的差集。第二權重區850為第一色域810及第二色域820的交集。因此當第一色域810涵蓋第二色域820的情形，圖12的第一權重區840等於圖3的第一色域810減去第二色域820之後剩下的區域，並且圖13的第二權重區850等於圖3的第二色域820的區域。

續參照圖3、圖4、圖10至圖13，步驟S170，在一些實施例，膚色色域權重圖獲得電路500用於依據權重中心830、第一權重區840、及第二權重區850，獲得對應膚色區域740的膚色色域權重圖。具體而言，依據一些實施例，膚色色域權重圖包括與膚色相關的各個色彩分量以及各個色彩分量代表的權重值。膚色色域權重圖獲得電路500從第一權重區840獲得多個第一權重色塊870，並且從第二權重區850獲得多個第二權重色塊880。第一權重色塊870及第二權重色塊880即為膚色色域權重圖的之中與膚色相關的各個色彩分量。膚色色域權重圖獲得電路500再藉由權重中心830與各個第一權重色塊870及各個第二權重色塊880之間的距離，獲得第一權重色塊870及第二權重色塊880的權重值。因此，膚色色域權重圖獲得電路500即可獲得對應膚色區域740的膚色色域權重圖。

圖14繪示本案一些實施例的膚色色域權重圖獲得程序的流程圖，圖15繪示本案一些實施例的第一權重距離d1對第一權重函數w1(d1)的關係圖。圖16繪示本案一些實施例的第二權重距離d2對第二權重函數w2(d2)的關係圖。參照圖11、圖14至圖16，在一些實施例，膚色色域權重圖獲得程序用於獲得膚色色域權重圖，其中膚色色域權重圖獲得程序包括以下步驟：依據第一權重區840，獲得多個第一權重色塊870（步驟S171）；依據第二權重區850，獲得多個第二權重色塊880（步驟S172）；依據權重中心830、第一權重色塊870及第二權重色塊880，獲得權重中心座標及多個權重色塊座標（步驟S173）；依據權重中心座標及權重色塊座標、第一權重區840、及第二權重區850，獲得多個第一權重距離d1及多個第二權重距離d2（步驟S174）；依據第一權重距離d1及第二權重距離d2，獲得第一權重函數w1(d1)及第二權重函數w2(d2)（步驟S175）；以及，依據第一權重色塊870、第二權重色塊880、第一權重函數w1(d1)、及第二權重函數w2(d2)，獲得膚色色域權重圖（步驟S176）。

參照圖11及圖14，步驟S171及步驟S172，在一些實施例，膚色色域權重圖獲得電路500依據第一權重區840，獲得多個第一權重色塊870。膚色色域權重圖獲得電路500依據第二權重區850，獲得多個第二權重色塊880。具體而言，膚色色域權重圖獲得電路500將第一權重區840及第二權重區850切分為單位色塊，其中第一權重區840內的單位色塊為第一權重色塊870，第二權重區850內的單位色塊為第一權重色塊870。依據一些實施例，UV色彩平面800以1/128做為單位色塊的單位長度及單位寬度，因此UV色彩平面800具有128*128個單位色塊。

參照圖11及圖14，步驟S173，在一些實施例，膚色色域權重圖獲得電路500依據權重中心830、第一權重色塊870及第二權重色塊880，獲得權重中心座標及多個權重色塊座標。具體而言，權重中心座標為權重中心830的中心點在UV色彩平面800上的座標。因此膚色色域權重圖獲得電路500藉由正規化第一最大值M1對應的第一色彩分量值及第二最大值M2對應的第而色彩分量值，即能獲得權重中心座標。而權重色塊座標為第一權重色塊870及第二權重色塊880各自的中心點在UV色彩平面800上的座標。因此膚色色域權重圖獲得電路500從第一權重區840及第二權重區850切分出第一權重色塊870及第二權重色塊880時，即能獲得權重色塊座標。

參照圖11及圖14，步驟S174，在一些實施例，膚色色域權重圖獲得電路500依據權重中心座標及權重色塊座標、第一權重區840、及第二權重區850，獲得多個第一權重距離d1及多個第二權重距離d2。具體而言，依據一些實施例，若第一權重區840及第二權重區850位於第一權重區840、及第二權重區850。由於第一權重區840包在第二權重區850的外圍，因此第一權重色塊870與權重中心830之間的連線會交於第一權重區840及第二權重區850的分界上的一點，以下稱為權重臨界點860。假設第一權重色塊870的權重色塊座標為（U ₁，V ₁）、第二權重色塊880的權重色塊座標為（U ₂，V ₂），權重中心座標為（U _C，V _C），權重邊界點860的座標為（U _B，V _B）。則第一權重距離d1等於權重色塊座標（U ₁，V ₁）至權重邊界點860的座標為（U _B，V _B）的距離，第二權重距離d2等於權重色塊座標（U ₂，V ₂）至與權重中心830的權重中心座標（U _C，V _C）的距離，公式如下所列。

參照圖11、圖15及圖16，步驟S175，在一些實施例，膚色色域權重圖獲得電路500依據第一權重距離d1及第二權重距離d2，獲得第一權重函數w1(d1)及第二權重函數w2(d2)。具體而言，在一些實施例中，圖15及圖16的Y軸為權重係數w，圖15的X軸為第一權重距離d1，圖16的X軸為第二權重距離d2。假設第一權重色塊870的權重方向890為權重邊界點860往第一權重色塊870，第二權重色塊880的權重方向890為權重中心830往第二權重色塊880。第一權重函數w1(d1)及第二權重函數w2(d2)皆為線性函數。其中第一權重函數w1(d1)及第二權重函數w2(d2)如下所列：

其中，T1為第一權重百分比，T2為第二權重百分比，並且第一權重百分比T1及第二權重百分比T2為定值。D1為所求的第一權重色塊870對應的權重方向890上，各個第一權重色塊870對應的第一權重距離d1之中的最大值。D2為所求的第二權重色塊880對應的權重方向890上，各個第二權重色塊880對應的第二權重距離d2之中的最大值。

參照圖15，在一些實施例，第二權重百分比T2為30％。位於第一權重距離d1＝0的第一權重色塊870（即權重邊界點860），其第一權重函數w1(d1)＝30%。位於第一權重距離d1＝D1的第一權重色塊870（即第一權重區840的外緣上的第一權重色塊870），其第一權重函數w1(d1)＝0。因此第一權重函數w1(d1) 如下所列。

參照圖16，在一些實施例，第一權重百分比T1為100％，第二權重百分比T2為30％。位於第二權重距離d2＝0的第二權重色塊880（即權重中心830），其第二權重函數w2(d2)＝100%。位於第二權重距離d2＝D2的第二權重色塊880（即權重邊界點860），其第二權重函數w2(d2)＝30%。因此第二權重函數w2(d2) 如下所列。

需特別說明的是，上述的第一權重百分比T1及第二權重百分比T2僅做為示例，本案不以此為限。

續參照圖11、圖15及圖16，步驟S176，在一些實施例，膚色色域權重圖獲得電路500依據第一權重色塊870、第二權重色塊880、第一權重函數w1(d1)及第二權重函數w2(d2)，獲得膚色色域權重圖。具體而言，由於膚色色域權重圖包括與人物圖像720的膚色相關的各個色彩分量，以及對應這些色彩分量的權重值。因此膚色色域權重圖獲得電路500獲得的第一權重色塊870及第二權重色塊880，也就是人物圖像720的膚色相關的各個色彩分量。膚色色域權重圖獲得電路500能藉由第一權重函數w1(d1)及第二權重函數w2(d2)獲得第一權重色塊870及第二權重色塊880對應的權重係數w。因此，膚色色域權重圖獲得電路500獲得膚色色域權重圖。

綜上所述，本案一些實施例提出的膚色影像的色域權重偵測方法及其裝置，能夠依據具有人物圖像的影像以獲得人物圖像的膚色區域的膚色色域權重圖。膚色色域權重圖也就是人物圖像的膚色色域及膚色色域中的各個色塊對應的權重值。在一些實施例，使用者能進一步藉由膚色色域權重圖單獨調整影像的人物圖像的膚色，而不影響影像的其他部分，以達成使用者的需求。

10 膚色影像的色域權重偵測裝置 100 影像接收電路 200 膚色判斷電路 300 膚色分析電路 400 色域獲得電路 500 膚色色域權重圖獲得電路 600 儲存裝置 700 影像 720 人物圖像 740 膚色區域 800 UV色彩平面 810 第一色域 820 第二色域 830 權重中心 840 第一權重區 850 第二權重區 860 權重邊界點 870 第一權重色塊 880 第二權重色塊 890 權重方向 U 第一色彩分量 V 第二色彩分量 M1 第一最大值 M2 第二最大值 T1 第一閥值 T2 第二閥值 N1 第一基數 N2 第二基數 d1 第一權重距離 d2 第二權重距離 w1（d1）第一權重函數 w2（d2）第二權重函數 T1 第一權重百分比 T2 第二權重百分比 w 權重係數 S110-S170 步驟 S121-S124 步驟 S151A-S155A、S151B-S156B 步驟 S171-S176 步驟

圖1繪示本案一些實施例之膚色影像的色域權重偵測裝置的示意圖。圖2繪示本案一些實施例之人物圖像的示意圖。圖3繪示本案一些實施例的色域區域的示意圖。圖4繪示本案一些實施例的膚色影像的色域權重偵測方法的流程圖。圖5繪示本案一些實施例的膚色判斷程序的流程圖。圖6繪示本案一些實施例之第一直方圖的示意圖。圖7繪示本案一些實施例之第二直方圖的示意圖。圖8繪示本案一些實施例的色域獲得程序（一）的流程圖。圖9繪示本案一些實施例的色域獲得程序（二）的流程圖。圖10繪示本案一些實施例的權重區的示意圖。圖11繪示本案一些實施例的權重區的局部放大示意圖。圖12繪示本案一些實施例的第一權重區的示意圖。圖13繪示本案一些實施例的第二權重區的示意圖。圖14繪示本案一些實施例的膚色色域權重圖獲得程序的流程圖。圖15繪示本案一些實施例的第一權重距離對第一權重函數的關係圖。圖16繪示本案一些實施例的第二權重距離對第二權重函數的關係圖。

S110-S170 步驟

Claims

一種膚色影像的色域權重偵測方法，包括：利用一影像接收電路接收一影像，該影像具有一人物圖像，該影像包括多個像素，各該像素包括：一第一色彩分量；及一第二色彩分量；依據一膚色判斷程序獲得該人物圖像的一膚色區域、對應該膚色區域的一膚色類別、以及對應該膚色類別的一第一色域；依據該膚色區域內的該些第一色彩分量，獲得多個第一色彩分量值及多個第一基數；依據該膚色區域內的該些第二色彩分量，獲得多個第二色彩分量值及多個第二基數；依據該膚色類別、該些第一基數、該些第一色彩分量值、該些第二基數、及該些第二色彩分量值，獲得一第二色域及一權重中心；依據該第一色域及該第二色域，獲得一第一權重區及一第二權重區；及依據該權重中心、該第一權重區、及該第二權重區，獲得對應該膚色區域的一膚色色域權重圖。
如請求項1所述的膚色影像的色域權重偵測方法，更包括一色域獲得程序以獲得該第二色域及該權重中心，該色域獲得程序包括：依據該些第一基數中的一第一最大值對應的該第一色彩分量值、該些第二基數中的一第二最大值對應的該第二色彩分量值，獲得該權重中心；依據該些第一基數中的該第一最大值、及一第一係數，獲得一第一閥值；依據該些第二基數中的該第二最大值、及一第二係數，獲得一第二閥值；設定大於等於該第一閥值的該些第一基數為多個第一被選基數；設定大於等於該第二閥值的該些第二基數為多個第二被選基數；及依據該些第一被選基數、該些第一色彩分量值、該些第二被選基數、及該些第二色彩分量值，獲得該第二色域。
如請求項1所述的膚色影像的色域權重偵測方法，更包括一色域獲得程序以獲得該第二色域及該權重中心，該色域獲得程序包括：依據該膚色類別、該些第一基數、該些第一色彩分量值、該些第二基數、及該些第二色彩分量值，獲得多個第一校正基數、多個第一校正色彩分量值、多個第二校正基數、及多個第二校正色彩分量值；依據該些第一校正基數中的一第一最大值對應的該第一校正色彩分量值及該些第二校正基數中的一第二最大值對應的該第二校正色彩分量值，獲得該權重中心；依據該些第一校正基數中的該第一最大值、及一第一係數，獲得一第一閥值；依據該些第二校正基數中的該第二最大值、及一第二係數，獲得一第二閥值；設定大於等於該第一閥值的該些第一校正基數為多個第一被選基數；設定大於等於該第二閥值的該些第二校正基數為多個第二被選基數；及依據該些第一被選基數、該些第一校正色彩分量值、該些第二被選基數、及該些第二校正色彩分量值，獲得該第二色域。
如請求項1所述的膚色影像的色域權重偵測方法，更包括一膚色色域權重圖獲得程序以獲得該膚色色域權重圖，該膚色色域權重圖獲得程序包括：依據該第一權重區，獲得多個第一權重色塊；依據該第二權重區，獲得多個第二權重色塊；依據該權重中心、該些第一權重色塊及該些第二權重色塊，獲得一權重中心座標及多個權重色塊座標；依據該權重中心座標及該些權重色塊座標、該第一權重區、及該第二權重區，獲得多個第一權重距離及多個第二權重距離；依據該些第一權重距離及該些第二權重距離，獲得多個第一權重函數及多個第二權重函數；及依據該些第一權重色塊、該些第二權重色塊、該第一權重函數、及該第二權重函數，獲得該膚色色域權重圖。
如請求項1所述的膚色影像的色域權重偵測方法，其中該膚色判斷程序包括：判斷該影像存在該人物圖像；依據該影像，獲得該人物圖像的該膚色區域及該膚色區域的多個膚色區域座標；依據該膚色區域內的該些像素，獲得該膚色類別及對應該膚色類別的一信心係數；及依據該膚色類別獲得該第一色域。
一種膚色影像的色域權重偵測裝置，包括：一影像接收電路，用以接收一影像，該影像具有一人物圖像，該影像包括多個像素，各該像素包括：一第一色彩分量；及一第二色彩分量；一膚色判斷電路，用於依據一膚色判斷程序獲得該人物圖像的一膚色區域、對應該膚色區域的一膚色類別、以及對應該膚色類別的一第一色域；一膚色分析電路，用於依據該膚色區域內的該些第一色彩分量，獲得多個第一色彩分量值及多個第一基數，以及用於依據該膚色區域內的該些第二色彩分量，獲得多個第二色彩分量值及多個第二基數；一色域獲得電路，用於依據該膚色類別、該些第一基數、該些第一色彩分量值、該些第二基數、及該些第二色彩分量值，獲得一第二色域及一權重中心；及一膚色色域權重圖獲得電路，用於依據該第一色域及該第二色域，獲得一第一權重區及一第二權重區，並用於依據該權重中心、該第一權重區、及該第二權重區，獲得對應該膚色區域的一膚色色域權重圖。
如請求項6所述的膚色影像的色域權重偵測裝置，其中該色域獲得電路依據一色域獲得程序以獲得該第二色域及該權重中心，該色域獲得程序包括：依據該些第一基數中的最大值、及一第一係數，獲得一第一閥值；依據該些第二基數中的最大值、及一第二係數，獲得一第二閥值；設定大於等於該第一閥值的該些第一基數為多個第一被選基數；設定大於等於該第二閥值的該些第二基數為多個第二被選基數；及依據該些第一被選基數、該些第一色彩分量值、該些第二被選基數、及該些第二色彩分量值，獲得該第二色域。
如請求項6所述的膚色影像的色域權重偵測裝置，其中該色域獲得電路依據一色域獲得程序以獲得該第二色域及該權重中心，該色域獲得程序包括：依據該膚色類別、該些第一基數、該些第一色彩分量值、該些第二基數、及該些第二色彩分量值，獲得多個第一校正基數、多個第一校正色彩分量值、多個第二校正基數、及多個第二校正色彩分量值；依據該些第一校正基數中的最大值、及一第一係數，獲得一第一閥值；依據該些第二校正基數中的最大值、及一第二係數，獲得一第二閥值；設定大於等於該第一閥值的該些第一校正基數為多個第一被選基數；設定大於等於該第二閥值的該些第二校正基數為多個第二被選基數；及依據該些第一被選基數、該些第一校正色彩分量值、該些第二被選基數、及該些第二校正色彩分量值，獲得該第二色域。
如請求項6所述的膚色影像的色域權重偵測裝置，其中該膚色色域權重圖獲得電路依據一膚色色域權重圖獲得程序以獲得該膚色色域權重圖，該膚色色域權重圖獲得程序包括：依據該第一權重區，獲得多個第一權重色塊；依據該第二權重區，獲得多個第二權重色塊；依據該權重中心、該些第一權重色塊及該些第二權重色塊，獲得一權重中心座標及多個權重色塊座標；依據該權重中心座標及該些權重色塊座標、該第一權重區、及該第二權重區，獲得多個第一權重距離及多個第二權重距離；依據該些第一權重距離及該些第二權重距離，獲得一第一權重函數及一第二權重函數；及依據該些第一權重色塊、該些第二權重色塊、該第一權重函數、及該第二權重函數，獲得該膚色色域權重圖。
如請求項6所述的膚色影像的色域權重偵測裝置，其中該膚色判斷程序包括：判斷該影像存在該人物圖像；依據該影像，獲得該人物圖像的該膚色區域及該膚色區域的多個膚色區域座標；依據該膚色區域內的該些像素，獲得該膚色類別及對應該膚色類別的一信心係數；及依據該膚色類別獲得該第一色域。