CN105894458A - 一种具有人脸的图像处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有人脸的图像处理方法和装置。所述方法，包括：获取当前拍摄场景中具有人脸的图像；对所述具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域；确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点；根据所述人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整所述白平衡参数；根据所述白平衡参数对所述具有人脸的图像进行调整。本发明提供的技术方案，通过将具有人脸的图像划分为人脸区域以及环境光区域，对人脸区域进行白平衡参数调整，有效地还原景色本质，提高图像质量。

Description

一种具有人脸的图像处理方法和装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种具有人脸的图像处理方法和装置。
背景技术
现有技术中，各种场景下智能终端的白平衡是通过判断整张图片的灰点位置得到的。当采用智能终端中的前置摄像头进行自拍时，自拍图像中人脸区域占用了较大的比重，图像中人脸区域为暖光，该部分区域的像素点落在暖光区，人脸区域的像素点在整张图像的像素点中比例较大，白平衡误判为低色温，通过白平衡处理后最终导致图像整体偏蓝。
另外，多数人都喜欢在颜色比较鲜艳的环境下取景，通过后置摄像头拍摄的图像背景的饱和度较高，经过白平衡调试之后，导致人脸区域偏红。现有技术中，在对图像中偏红的人脸区域进行处理时，一般采用降低整张图像饱和度的方法调整人脸区域的偏红程度。
可见，现有技术在处理具有人脸的图像时，不能较好的进行白平衡调试，图像质量不佳。
发明内容
本发明提供一种具有人脸的图像处理方法和装置，以有效地还原景色本质，提高图像质量。
一方面，本发明公开了一种具有人脸的图像处理方法。所述方法包括：
获取当前拍摄场景中具有人脸的图像；
对所述具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域；
确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点；
根据所述人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整所述白平衡参数；
根据所述白平衡参数对所述具有人脸的图像进行调整。
进一步地，根据所述人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整所述白平衡参数，包括：
计算所述人脸决定点和环境光决定点之间的决定点距离；
根据所述决定点距离与所述设定距离阀值的大小关系，调整所述白平衡参数。
进一步地，根据所述决定点距离与所述设定距离阀值的大小关系，调整所述白平衡参数，包括：
当所述人脸决定点和所述环境光决定点之间的距离大于所述设定距离阀值时，根据人脸决定点调整人脸区域的白平衡参数，并且根据环境光决定点调整环境光区域的白平衡参数；
当所述人脸决定点以及所述环境光决定点之间的距离小于所述设定距离阀值时，根据整张图像落入灰带的点调整白平衡参数。
进一步地，对所述具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域包括：
对所述具有人脸的图像进行人脸识别，确定人脸对应的矩形框；
在所述矩形框中提取人脸轮廓；
将所述人脸轮廓作为所述人脸区域，图像中的其他区域作为环境光区域。
进一步地，确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点，包括：
将所述具有人脸的图像划分为256个宏块，并计算各宏块色彩的红/绿比值和蓝/绿比值；
根据所述宏块的红/绿比值和蓝/绿比值以及光源的红/绿比值范围和蓝/绿比值范围，确定落灰区的宏块为灰区宏块；
根据人脸区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算人脸决定点，并且根据环境光区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算环境光决定点。
另一方面，本发明还公开了一种具有人脸的图像处理装置。所述装置包括：
图像获取模块，用于获取当前拍摄场景中具有人脸的图像；
区域识别模块，用于对所述具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域；
决定点确定模块，用于确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点；
白平衡参数调整模块，用于根据所述人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整所述白平衡参数；
图像调整模块，用于根据所述白平衡参数对所述具有人脸的图像进行调整。
进一步地，所述白平衡参数调整模块，包括：
决定点距离计算单元，用于计算所述人脸决定点和环境光决定点之间的决定点距离；
白平衡参数调整单元，用于根据所述决定点距离与所述设定距离阀值的大小关系，调整所述白平衡参数。
进一步地，所述白平衡参数调整单元，具体用于：
当所述人脸决定点和所述环境光决定点之间的距离大于所述设定距离阀值时，根据人脸决定点调整人脸区域的白平衡参数，并且根据环境光决定点调整环境光区域的白平衡参数；
当所述人脸决定点以及所述环境光决定点之间的距离小于所述设定距离阀值时，根据整张图像落入灰带的点调整白平衡参数。
进一步地，所述区域识别模块，包括：
人脸矩形框确定单元，用于对所述具有人脸的图像进行人脸识别，确定人脸对应的矩形框；
人脸轮廓提取单元，用于在所述矩形框中提取人脸轮廓；
区域划分单元，用于将所述人脸轮廓作为所述人脸区域，图像中的其他区域作为环境光区域。
进一步地，所述决定点确定模块，包括：
色彩比值计算单元，用于将所述具有人脸的图像划分为256个宏块，并计算各宏块色彩的红/绿比值和蓝/绿比值；
灰区宏块确定单元，用于根据所述宏块的红/绿比值和蓝/绿比值以及光源的红/绿比值范围和蓝/绿比值范围，确定落灰区的宏块为灰区宏块；
决定点计算单元，用于根据人脸区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算人脸决定点，并且根据环境光区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算环境光决定点。
本发明提供的技术方案，通过将具有人脸的图像划分为人脸区域以及环境光区域，对人脸区域进行白平衡参数调整，有效地还原景色本质，提高图像质量。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种具有人脸的图像处理方法的流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种具有人脸的图像处理方法的流程示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种具有人脸的图像处理方法的流程示意图；
图4是本发明实施例四提供的一种具有人脸的图像处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种具有人脸的图像处理方法的流程示意图。该方法由具有人脸的图像处理装置来执行，该装置一般集成于具有拍摄功能的设备中，例如智能移动终端等。参见图2，所述具有人脸的图像处理方法，包括：
S110、获取当前拍摄场景中具有人脸的图像。
当开启具有拍摄功能的设备后，通过设备中的前置摄像头或者后置摄像头拍摄一幅当前场景下具有人脸的图像。其中，具有拍摄功能的设备可以是智能手机、平板电脑以及带有摄像头的个人计算机。
S120、对具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域。
将具有人脸的图像进行区域划分，可以通过各种人脸识别算法识别人脸区域，图像中人脸区域以外的区域判定为环境光区域。
人脸识别算法可以采用Adaboost算法。Adaboost是一种迭代算法，其核心思想是针对同一个训练集训练不同的分类器(弱分类器)，然后把这些弱分类器集合起来，构成一个更强的最终分类器(强分类器)，该算法本身是通过改变数据分布来实现的，它根据每次训练集之中每个样本的分类是否正确，以及上次的总体分类的准确率，来确定每个样本的权值，并将修改过权值的新数据集送给下层分类器进行训练，最后将每次训练得到的分类器最后融合起来，作为最后的决策分类器。优选的，在Adaboost算法中可以采用动态阀值，进一步加速人脸识别的速度。人脸识别算法还可以采用其他能够快速识别人脸区域的算法，本发明中对人脸识别算法不作具体限定。
进一步地，对具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域可以包括：对具有人脸的图像进行人脸识别，确定人脸对应的矩形框；在矩形框中提取人脸轮廓；将人脸轮廓作为所述人脸区域，图像中的其他区域作为环境光区域。
其中，在矩形框中提取人脸轮廓可以采用主动形状模型或者主动外观模型对人脸轮廓进行提取。
S130、确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点。
将具有人脸的图像的首先进行区域划分，根据图像各部分的色彩，计算各部分像素点的红/绿比值和蓝/绿比值，对各部分所有像素点的红/绿比值和蓝/绿比值分别取平均值，将该平均值作为该部分的红/绿比值和蓝/绿比值。结合由红/绿(R/G)作为横坐标和蓝/绿(B/G)作为纵坐标的R/G-B/G直方图，根据图像中各部分的红/绿比值和蓝/绿比值以及光源的红/绿比值范围和蓝/绿比值范围，确定图像中各部分的光源，图像中红/绿比值和蓝/绿比值落在光源的红/绿比值范围和蓝/绿比值范围之外的部分属于灰区。自然界的光源包括光源D75、光源D65、光源D50、光源CW、光源TL84、光源A以及光源H，各光源分别对应一定的R/G和B/G。
分别计算图像中人脸区域落在灰区部分的R/G和B/G的平均值，将R/G的平均值和B/G的平均值作为人脸决定点，并通过同样的计算得到环境光决定点。
另外，对具有人脸的图像还可以不划分宏块，而是根据人脸区域和环境光区域所有像素点的R、G、B色彩，求取人脸决定点和环境光决定点。通过像素点计算人脸决定点和环境光决定点的方法适用于像素点较少的具有人脸的图像。
S140、根据人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整所述白平衡参数。
将人脸决定点的R/G和B/G的值映射到R/G-B/G直方图中，该人脸决定点落在某一光源对应的R/G和B/G范围内，从而确定人脸决定点对应的光源，并通过同样的方法确定环境光决定点对应的光源。通过光源可以对白平衡参数进行调整。
人脸决定点和环境光决定点之间的距离能够表示人脸区域的主流光源与环境光区域主流光源之间的距离。当人脸决定点和环境光决定点之间的距离大于设定距离阀值时，说明人脸区域的主流光源与环境光区域的主流光源之间的距离较大，相应地，人脸区域依据人脸决定点对应的光源调整白平衡参数，环境光区域依据环境光决定点对应的光源调整白平衡参数。
通过人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值的比较，分别对人脸区域和环境光区域进行白平衡参数的调整，避免了由于调整人脸部分而降低了环境光区域的显示效果或者由于调整环境光区域而降低人脸区域显示效果的弊端。
进一步地，根据人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整白平衡参数，可以包括：计算人脸决定点和环境光决定点之间的决定点距离；根据决定点距离与设定距离阀值的大小关系，调整白平衡参数。
S150、根据白平衡参数对具有人脸的图像进行调整。
在调整白平衡参数之后，可以根据人脸区域和环境光区域的白平衡参数对人脸区域和环境光区域的图像进行调整。
本发明实施例提供的技术方案，通过将具有人脸的图像划分为人脸区域以及环境光区域，对人脸区域进行白平衡参数调整，避免了人脸区域与环境光区域的相互影响，有效地还原景色本质，提高图像质量。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种具有人脸的图像处理方法的流程示意图。参见图2，所述具有人脸的图像处理方法包括。
S210、获取当前拍摄场景中具有人脸的图像。
S220、对具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域。
S230、确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点。
S240、计算人脸决定点和环境光决定点之间的决定点距离。
S250、判断人脸决定点和环境光决定点之间的距离是否大于设定距离阀值时，若是，则执行步骤S260，否则，执行步骤S270。
S260、根据人脸决定点调整人脸区域的白平衡参数，并且根据环境光决定点调整环境光区域的白平衡参数，执行步骤S280。
人脸决定点和环境光决定点之间的距离大于设定距离阀值时，人脸区域根据人脸决定点调整人脸区域的白平衡参数，环境光区域根据环境光决定点调整环境光区域的白平衡参数。
S270、根据整张图像落入灰带的点调整白平衡参数。
由于人脸区域一般是暖光源即A光源，人脸决定点和环境光决定点之间的距离小于设定距离阀值时，环境光区域的主流光源可能应该是A光或者H光，也可能有少部分的TL85光源，所以环境光区域的光源和人脸区域的光源都偏暖光，此时，根据整张具有人脸的图像落入灰区的部分重新计算全局决定点，并通过全局决定点调整整张具有人脸的图像的白平衡参数。
S280、根据白平衡参数对具有人脸的图像进行调整。
本发明实施例提供的技术方案，通过将具有人脸的图像划分为人脸区域以及环境光区域，对人脸区域进行白平衡参数调整，避免了人脸区域与环境光区域的相互影响，有效地还原景色本质，提高图像质量。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种具有人脸的图像处理方法的流程示意图。参见图3，所述具有人脸的图像处理方法包括。
S310、获取当前拍摄场景中具有人脸的图像。
S320、对具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域。
S330、将具有人脸的图像划分为256个宏块，并计算各宏块色彩的红/绿比值和蓝/绿比值。
其中，具有人脸图像被划分为16行16列，即256个宏块，每个宏块对应着一定的图像中的一个子图像，宏块的个数可以根据具体情况进行设置。可以将宏块包含的像素点的R/G和B/G的平均值作为该宏块的R/G和B/G。
S340、根据所述宏块的红/绿比值和蓝/绿比值以及光源的红/绿比值范围和蓝/绿比值范围，确定落灰区的宏块为灰区宏块。
S350、根据人脸区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算人脸决定点，并且根据环境光区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算环境光决定点。
示例性的，分别计算人脸区域的灰区宏块的R/G和B/G的平均值或者加权平均值，并将R/G和B/G对应平均值或者加权平均值作为人脸决定点的R/G和B/G。
S360、根据人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整白平衡参数。
将人脸决定点的R/G和B/G的值映射到R/G-B/G直方图中，该人脸决定点落在某一光源对应的R/G和B/G范围内，从而确定人脸决定点对应的光源，并通过同样的方法确定环境光决定点对应的光源。通过光源可以对白平衡参数进行调整。
根据人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值的关系可以得知，人脸区域光源和环境光区域光源的距离，通过光源之间的距离确定对人脸区域和环境光区域分别进行白平衡参数的调整或者对整张具有人脸的图像采用一个决定点进行白平衡参数的调整。
S370、根据白平衡参数对具有人脸的图像进行调整。
本发明实施例提供的技术方案，通过将具有人脸的图像划分为人脸区域以及环境光区域，对人脸区域进行白平衡参数调整，避免了人脸区域与环境光区域的相互影响，有效地还原景色本质，提高图像质量。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的一种具有人脸的图像处理装置的结构示意图。参见图4，具有人脸的图像处理装置，包括：图像获取模块40、区域识别模块41、决定点确定模块42、白平衡参数调整模块43以及图像调整模块44。
其中，图像获取模块40用于获取当前拍摄场景中具有人脸的图像；区域识别模块41用于对具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域；决定点确定模块42用于确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点；白平衡参数调整模块43用于根据人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整白平衡参数；图像调整模块44用于根据白平衡参数对所述具有人脸的图像进行调整。
进一步地，白平衡参数调整模块43，包括：决定点距离计算单元和白平衡参数调整单元。
其中，决定点距离计算单元用于计算人脸决定点和环境光决定点之间的决定点距离；白平衡参数调整单元用于根据决定点距离与设定距离阀值的大小关系，调整白平衡参数。
进一步地，白平衡参数调整单元，具体用于：
当所述人脸决定点和所述环境光决定点之间的距离大于所述设定距离阀值时，根据人脸决定点调整人脸区域的白平衡参数，并且根据环境光决定点调整环境光区域的白平衡参数；
当所述人脸决定点以及所述环境光决定点之间的距离小于所述设定距离阀值时，根据整张图像落入灰带的点调整白平衡参数。
进一步地，区域识别模块41，包括：人脸矩形框确定单元、人脸轮廓提取单元以及区域划分单元。
其中，人脸矩形框确定单元用于对具有人脸的图像进行人脸识别，确定人脸对应的矩形框；人脸轮廓提取单元用于在矩形框中提取人脸轮廓；区域划分单元用于将人脸轮廓作为人脸区域，图像中的其他区域作为环境光区域。
进一步地，决定点确定模块42，包括：色彩比值计算、灰区宏块确定单元以及决定点计算单元。
其中，色彩比值计算单元用于将所述具有人脸的图像划分为256个宏块，并计算各宏块色彩的红/绿比值和蓝/绿比值；灰区宏块确定单元用于根据所述宏块的红/绿比值和蓝/绿比值以及光源的红/绿比值范围和蓝/绿比值范围，确定落灰区的宏块为灰区宏块；决定点计算单元用于根据人脸区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算人脸决定点，并且根据环境光区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算环境光决定点。
本发明实施例提供的技术方案，通过将具有人脸的图像划分为人脸区域以及环境光区域，对人脸区域进行白平衡参数调整，有效地还原景色本质，提高图像质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许变更或修饰等，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有人脸的图像处理方法，其特征在于，包括：
获取当前拍摄场景中具有人脸的图像；
对所述具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域；
确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点；
根据所述人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整所述白平衡参数；
根据所述白平衡参数对所述具有人脸的图像进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整所述白平衡参数，包括：
计算所述人脸决定点和环境光决定点之间的决定点距离；
根据所述决定点距离与所述设定距离阀值的大小关系，调整所述白平衡参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述决定点距离与所述设定距离阀值的大小关系，调整所述白平衡参数，包括：
当所述人脸决定点和所述环境光决定点之间的距离大于所述设定距离阀值时，根据人脸决定点调整人脸区域的白平衡参数，并且根据环境光决定点调整环境光区域的白平衡参数；
当所述人脸决定点以及所述环境光决定点之间的距离小于所述设定距离阀值时，根据整张图像落入灰带的点调整白平衡参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域包括：
对所述具有人脸的图像进行人脸识别，确定人脸对应的矩形框；
在所述矩形框中提取人脸轮廓；
将所述人脸轮廓作为所述人脸区域，图像中的其他区域作为环境光区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点，包括：
将所述具有人脸的图像划分为256个宏块，并计算各宏块色彩的红/绿比值和蓝/绿比值；
根据所述宏块的红/绿比值和蓝/绿比值以及光源的红/绿比值范围和蓝/绿比值范围，确定落灰区的宏块为灰区宏块；
根据人脸区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算人脸决定点，并且根据环境光区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算环境光决定点。
6.一种具有人脸的图像处理装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取当前拍摄场景中具有人脸的图像；
区域识别模块，用于对所述具有人脸的图像进行人脸识别，得到人脸区域以及除人脸区域之外的环境光区域；
决定点确定模块，用于确定人脸区域的人脸决定点以及环境光区域的环境光决定点；
白平衡参数调整模块，用于根据所述人脸决定点、环境光决定点以及设定距离阀值，调整所述白平衡参数；
图像调整模块，用于根据所述白平衡参数对所述具有人脸的图像进行调整。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述白平衡参数调整模块，包括：
决定点距离计算单元，用于计算所述人脸决定点和环境光决定点之间的决定点距离；
白平衡参数调整单元，用于根据所述决定点距离与所述设定距离阀值的大小关系，调整所述白平衡参数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述白平衡参数调整单元，具体用于：
当所述人脸决定点和所述环境光决定点之间的距离大于所述设定距离阀值时，根据人脸决定点调整人脸区域的白平衡参数，并且根据环境光决定点调整环境光区域的白平衡参数；
当所述人脸决定点以及所述环境光决定点之间的距离小于所述设定距离阀值时，根据整张图像落入灰带的点调整白平衡参数。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述区域识别模块，包括：
人脸矩形框确定单元，用于对所述具有人脸的图像进行人脸识别，确定人脸对应的矩形框；
人脸轮廓提取单元，用于在所述矩形框中提取人脸轮廓；
区域划分单元，用于将所述人脸轮廓作为所述人脸区域，图像中的其他区域作为环境光区域。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述决定点确定模块，包括：
色彩比值计算单元，用于将所述具有人脸的图像划分为256个宏块，并计算各宏块色彩的红/绿比值和蓝/绿比值；
灰区宏块确定单元，用于根据所述宏块的红/绿比值和蓝/绿比值以及光源的红/绿比值范围和蓝/绿比值范围，确定落灰区的宏块为灰区宏块；
决定点计算单元，根据人脸区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算人脸决定点，并且根据环境光区域的灰区宏块的红/绿比值和蓝/绿比值计算环境光决定点。
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