CN105913376A - 快速美颜处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种快速美颜处理的方法和装置，包括：对原图进行皮肤区域检测，获得mask图；对所述原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；利用所述mask图对所述原图和所述处理后的图像进行混合处理，获得美颜图，从而解决了美颜图像无法实时应用到视频中以及整张图像进行美白而导致图像不够自然美观的问题。

Description

快速美颜处理的方法和装置

技术领域

本申请涉及图像处理技术，特别是涉及一种快速美颜处理的方法和装置。

背景技术

随着相机及带有摄像头的其他移动终端的普及，人们拍摄照片越来越方便，拍摄照片的数量也越来越多。拍摄完成后，通常会对照片进行美颜处理，并将美颜处理后的照片发送至博客、微博、个人空间等平台与好友家人分享。

现有技术中对图像进行美颜，通常采用双边滤波器对图像进行美颜，由于采用双边滤波器对图像的计算量较大，从而导致美颜后的图像应用到视频时达不到实时性的要求。同时，由于采用亮度域对整张图像进行亮度调整，容易导致图像的背景亮度变化，从而使整张图像呈现“虚假”的感觉。

发明内容

本申请提供了一种快速美颜处理的方法和装置，以解决目前美颜图像无法实时应用到视频中以及整张图像进行美白而导致图像不够自然美观的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种快速美颜处理的方法，包括：

对原图进行皮肤区域检测，获得mask图；

对所述原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；

利用所述mask图对所述原图和所述处理后的图像进行混合处理，获得美颜图。

优选地，所述对原图进行皮肤区域检测，获得mask图的步骤包括：

将所述原图中的图像从RGB空间转换到YCrCb空间；

使用所述YCrCb空间上的椭圆模型对所述原图中的每个像素点进行皮肤检测，获得mask图。

优选地，所述对原图中的图像进行美白和磨皮的步骤包括：

将所述图像转换到Lab空间，获取Lab空间图像；

将所述Lab空间图像变化到RGB空间，获得RGB空间的美白图像；

采用保边滤波器将所述获得的RGB空间美白图像进行磨皮处理，获得所述处理后的图像。

优选地，所述利用mask图对原图和处理后的图像进行混合处理，获得美颜图的步骤包括：

对所述mask图进行高斯模糊处理，得到图像通道图；

将所述图像通道图作为所述原图与所述处理后的图像混合的权值，利用混合公式获得美颜图。

优选地，所述混合公式为：

其中，I_ij为原图(i,j)位置上的像素值，I′_ij为处理后的图像在(i,j)位置上的像素值，α_ij为图像通道图在(i,j)位置上的像素值，为美颜图。

为了解决上述问题，本申请还公开了一种快速美颜处理的装置，包括：

皮肤检测模块，用于对原图进行皮肤区域检测，获得mask图；

处理模块，用于对所述原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；

美颜模块，用于利用所述mask图对所述原图和所述处理后的图像进行混合处理，获得美颜图。

优选地，所述皮肤检测模块包括：

第一转换单元，用于将所述原图中的图像从RGB空间转到YCrCb空间；

判断单元，用于使用所述YCrCb空间上的椭圆模型对原图中的每个像素点进行皮肤检测，获得mask图。

优选地，所述处理模块包括：

第二转换单元，用于将所述图像转换到Lab空间，获取Lab空间图像；

第三转换单元，用于将所述Lab空间图像变化到RGB空间，获得RGB空间的美白图像；

磨皮单元，用于采用保边滤波器将所述获得的RGB空间的美白图像进行磨皮处理，获得所述处理后的图像。

优选地，所述美颜模块包括：

图像通道获取单元，用于对所述mask图进行高斯模糊处理，得到图像通道图；

混合单元，用于将所述图像通道图作为所述原图与所述处理后的图像混合的权值，利用混合公式获得美颜图。

优选地，所述混合单元通过以下公式获得美颜图，所述混合公式为：

${\stackrel{\‾}{I}}_{ij}={\mathrm{\α}}_{ij}*I_{ij}+(1-{\mathrm{\α}}_{ij})*I_{ij}^{\′}$

其中，I_ij为原图(i,j)位置上的像素值，I′_ij为处理后的图像在(i,j)位置上的像素值，α_ij为图像通道图在(i,j)位置上的像素值，为美颜图。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本申请对原图进行皮肤区检测，获得mask图，对原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；利用mask图对原图和处理后的图像进行混合处理，获得美颜图，通过对不同算法进行组合，形成快速有效的美颜算法，可应用于视频处理中满足了实时性的需求。

其次，通过将图像变换到Lab空间上，并在Lab空间对图像进行调整，从而实现对图像的美白处理，从而达到对图像自然美观的效果。

再次，通过采用保边滤波器进行磨皮处理，将被误检为皮肤区域的背景图上仍然能够较好的保留颜色及细节。

当然，实施本申请的任一产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是本申请实施例一所述一种快速美颜处理方法的流程图；

图2是本申请实施例二所述一种快速美颜处理方法的流程图；

图3-a是本申请YCrCb空间上的椭圆模型的示意图；

图3-b是本申请另一个YCrCb空间上的椭圆模型的示意图；

图4-a是本申请原图的示意图；

图4-b是对原图进行皮肤区域检测获得mask图的示意图；

图5是本申请图4-a的原图进行美白处理后的示意图；

图6是本申请mask图进行高斯模糊处理后的示意图；

图7是使用本申请提供的美颜处理方法处理后的美颜图的示意图；

图8是本申请实施例三所述一种快速美颜处理装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

下面通过实施例对本申请所述方法的实现流程进行详细说明。

实施例一

参照图1，其示出了本申请实施例一所述一种快速美颜处理方法的流程图，该方法可以由美颜处理装置执行，其中该装置可以由软件和/或硬件实现，也可以作为移动终端的一部分被内置在移动终端内部，该方法可以应用于对拍摄的照片进行美颜处理，同时也可以对播放视频中的图像进行美颜处理，该方法具体包括：

步骤101：对原图进行皮肤区域检测，获得蒙版mask图。

原图中可以包括人物图像以及其他背景图像，也可以将原图称为照片，本申请通过对原图进行皮肤区域检测，获得蒙版mask图。

蒙版通常分为三种，即图层蒙版、剪贴蒙版、矢量蒙版，蒙版是一种选区，但它与常规的选区不同，常规的选区表示了一种操作趋向，即将对所选区域进行处理，而蒙版却相反，它是对所选区域进行保护，让其免于操作，而对非掩盖的地方应用操作。

步骤102：对所述原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像。

步骤103：利用所述mask图对所述原图和所述处理后的图像进行混合处理，获得美颜图。

本申请实施例，通过对原图进行皮肤区检测，获得mask图，对原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；利用mask图对原图和处理后的图像进行混合处理，获得美颜图，通过对不同算法进行组合，形成快速有效的美颜算法，可应用于视频处理中满足了实时性的需求。

实施例二

参照图2，其示出了本申请实施例二所述一种快速美颜处理方法的流程图，具体包括：

步骤201：对原图进行皮肤区域检测，获得蒙版mask图。

本申请皮肤区域检测的基本思路是利用YCrCb空间的椭圆模型进行皮肤检测，具体包括：

步骤2011：利用YCrCb空间的椭圆模型将原图从RGB空间转换到YCrCb空间。

RGB空间代表红、绿、蓝三个通道的颜色，对一种颜色进行编码的方法统称为“颜色空间”或“色域”。简单的说，任何一种颜色的“颜色空间”都可定义成一个固定的数字或变量，RGB的范围为0-255。

YCrCb空间即YUV空间，主要用于优化彩色视频信号的传输，与RGB空间相比，它最大的优点在于只需占用极少的频宽(RGB要求三个独立的视频信号同时传输)。

其中，“Y”表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰阶值；而“U”和“V”表示的则是色度(Chrominance或Chroma)，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色；“色度”则定义了颜色的色调和颜色的饱和度，分别用Cr表示颜色的色调和Cb表示颜色的饱和度，且Cr和Cb的范围为0-255。

将原图从RGB空间转换到YCrCb空间可以采用如下方式：

R＝Y+1.14V

G＝Y-0.39U-0.58V

B＝Y+2.03U

上述转换方法仅仅是示例，本申请技术人员还可以采用其他方式，只要能实现将原图从RGB空间转换到YCrCb空间即可，对具体采用的方式，本申请对此不作限制。

步骤2012：使用所述YCrCb空间上的椭圆模型对所述原图中的每个像素点进行皮肤判断，获得mask图。

参见图3-a其示出了YCrCb空间上的椭圆模型，使用椭圆模型对原图中的每个像素点进行检测判断其是否为皮肤，若是皮肤则形成mask图，同时本申请为了避免皮肤区域边缘出现颜色突变，还可以将椭圆模型分类器做了软处理，如图3-b所示，并且以0-255之间的值作为皮肤检测的结果，从而形成了具有过渡边缘的mask图。

参照图4-a和图4-b，示出了本申请实施例二中的实现对原图进行皮肤区域检测，获得蒙版mask图的示意图。

其中，图4-a为原图，将图4-a的原图通过使用步骤2011-步骤2012处理后可以得到过渡边缘的mask图，即如图4-b所示。

步骤202：对所述原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像。

步骤202具体包括以下子步骤：步骤2021：将所述图像转换到Lab空间，获取Lab空间图像。

Lab空间基于人对颜色的感觉，Lab中的数值描述正常视力的人能够看到的所有颜色。Lab空间是由明度(L)和有关色彩的a,b三个要素组成。L表示明度(Luminosity)，a表示从洋红色至绿色的范围，b表示从黄色至蓝色的范围。L的值域由0到100，a和b的值域都是由+127至-128，其中+127a就是红色，渐渐过渡到-128a的时候就变成绿色。

通过以下公式实现将图像转换到Lab空间，获取Lab空间的美白图像。

L’＝C_L*L

a’＝C_a*a

b’＝C_b*b

其中，C_L取值范围[1.0-2.0]，C_a取值范围,(0.0-1.0]，C_b取值范围(0.0-1.0]

需要说明的是，C_L、C_a和C_b的取值范围本领域技术人员可以根据历史数据或者经验值进行重新设定，对此本申请不做具体限制。

通过将图像变化到Lab空间，然后对图像进行调整，从而实现了对图像的美白处理，如图5所示。

步骤2022：将所述Lab空间图像变化到RGB空间，获得RGB空间的美白图像。

步骤2023：将所述获得RGB空间的美白图像采用保边滤波器进行磨皮处理，获得处理后的图像。

在实际应用中磨皮可以使用计算量较小的滤波器进行处理，同时磨皮也可以使用图形处理器GPU进行处理，从而提高了磨皮的处理速度。

通过以下算法实现磨皮处理，获得处理后的图像。

$m_{ij}=\frac{1}{(2n+1)(2m+1)}\underset{k=i-n}{\overset{n+i}{\Σ}}\underset{l=j-m}{\overset{m+j}{\Σ}}{x}_{kl}$

其中，m_ij为皮肤的均值，m为磨皮滑动窗口的高，n为磨皮滑动窗口的宽。

$v_{ij}=\frac{1}{(2n+1)(2m+1)}\underset{k=i-n}{\overset{n+i}{\Σ}}\underset{l=j-m}{\overset{m+j}{\Σ}}{(x_{kl}-m_{ij})}^2$

其中，v_ij为皮肤的方差。

${\stackrel{\‾}{x}}_{i,j}=(1-k)m_{ij}+{\mathrm{kx}}_{ij}$

其中，为处理后的图像，σ为磨皮幅度。k为m_ij和的权重值。

需要说明的是，优选的，m取值为高的一半，n取值为宽的一半，本领域技术人员也可以根据实际情况进行不同的取值，对此本申请不做具体限制。

步骤203：利用所述mask图对所述原图和所述处理后的图像进行混合处理，获得美颜图。

步骤203包括以下子步骤：

步骤2031：对所述mask图进行高斯模糊处理，得到图像通道图。

将mask图进行高斯模糊处理，得到一张具有过度效果的图像通道alpha图，如图6所示。

步骤2032：将所述图像通道图作为所述原图与所述处理后的图像混合的权值，利用混合公式获得美颜图。

优选地，所述混合公式为：

其中，I_ij为原图(i,j)位置上的像素值，I′_ij为处理后的图像在(i,j)位置上的像素值，α_ij为图像通道图在(i,j)位置上的像素值，为美颜图。

将图4-a中的原图，通过步骤201-203的处理后，可以获得美颜图，如图7所示。

综上所述，本申请对原图进行皮肤区检测，获得mask图，对原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；利用mask图对原图和处理后的图像进行混合处理，获得美颜图，通过对不同算法进行组合，形成快速有效的美颜算法，可应用于视频处理中满足了实时性的需求。

其次，通过将图像变换到Lab空间上，并在Lab空间对图像进行调整，从而实现对图像的美白处理，从而达到对图像自然美观的效果。

再次，通过采用保边滤波器进行磨皮处理，将被误检为皮肤区域的背景图上仍然能够较好的保留颜色及细节。

需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请所必需的。

基于上述方法实施例的说明，本申请还提供了相应的快速美颜处理装置实施例，来实现上述方法实施例所述的内容。

实施例三

参照图8，其示出了本申请实施例三所述一种快速美颜处理装置的结构图，具体可以包括：。

皮肤检测模块801，用于对原图进行皮肤区域检测，获得蒙版mask图。

处理模块802，用于对所述原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像。

美颜模块803，用于利用所述mask图对所述原图和所述处理后的图像进行混合处理，获得美颜图。

优选地，所述皮肤检测模块801包括：

第一转换单元，用于将所述原图从RGB空间转到YCrCb空间；

判断单元，用于使用所述YCrCb空间上的椭圆模型对原图中的每个像素点进行皮肤判断，获得mask图。

优选地，所述处理模块802包括：

第二转换单元，用于将所述图像转换到Lab空间，获取Lab空间图像；

第三转换单元，用于将所述Lab空间图像变化到RGB空间，获得RGB空间的美白图像；

磨皮单元，用于将所述获得RGB空间的美白图像采用保边滤波器进行磨皮处理，获得处理后的图像。

优选地，所述美颜模块803包括：

图像通道获取单元，用于对所述mask图进行高斯模糊处理，得到图像通道图；

混合单元，用于将所述图像通道图作为所述原图与所述处理后的图像混合的权值，利用混合公式获得美颜图。

优选地，所述混合单元通过以下公式获得美颜图，所述混合公式为：

${\stackrel{\‾}{I}}_{ij}={\mathrm{\α}}_{ij}*I_{ij}+(1-{\mathrm{\α}}_{ij})*I_{ij}^{\′}$

其中，I_ij为原图(i,j)位置上的像素值，I′_ij为处理后的图像在(i,j)位置上的像素值，α_ij为图像通道图在(i,j)位置上的像素值，为美颜图。

综上所述，本申请对原图进行皮肤区建成，获得mask图，对原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；利用mask图对原图和处理后的图像进行混合处理，获得美颜图，通过对不同算法进行组合，形成快速有效的美颜算法，可应用于视频处理中满足了实时性的需求。

其次，通过将图像从RGB空间变换到Lab空间上，实现对图像的美白处理，从而达到对图像自然美观的效果。

再次，通过采用保边滤波器进行磨皮处理，将被误检为皮肤区域的背景图上仍然能够较好的保留颜色及细节。

对于上述快速美颜处理装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见图1所示方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域技术人员易于想到的是：上述各个实施例的任意组合应用都是可行的，故上述各个实施例之间的任意组合都是本申请的实施方案，但是由于篇幅限制，本说明书在此就不一一详述了。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

以上对本申请所提供的一种快速美颜处理的方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种快速美颜处理的方法，其特征在于，包括：

对原图进行皮肤区域检测，获得mask图；

对所述原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；

利用所述mask图对所述原图和所述处理后的图像进行混合处理，获得美颜图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原图进行皮肤区域检测，获得mask图的步骤包括：

将所述原图从RGB空间转换到YCrCb空间；

使用所述YCrCb空间上的椭圆模型对所述原图中的每个像素点进行皮肤检测，获得mask图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对原图中的图像进行美白和磨皮的步骤包括：

将所述原图中的图像转换到Lab空间，获取Lab空间图像；

将所述Lab空间图像变化到RGB空间，获得RGB空间的美白图像；

采用保边滤波器将所述获得的RGB空间美白图像进行磨皮处理，获得所述处理后的图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用mask图对原图和处理后的图像进行混合处理，获得美颜图的步骤包括：

对所述mask图进行高斯模糊处理，得到图像通道图；

将所述图像通道图作为所述原图与所述处理后的图像混合的权值，利用混合公式获得美颜图。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合公式为：

${\stackrel{\‾}{I}}_{ij}={\mathrm{\α}}_{ij}*I_{ij}+(1-{\mathrm{\α}}_{ij})*I_{ij}^{\′}$

其中，I_ij为原图(i,j)位置上的像素值，I′_ij为处理后的图像在(i,j)位置上的像素值，α_ij为图像通道图在(i,j)位置上的像素值，为美颜图。

6.一种快速美颜处理的装置，其特征在于，包括：

皮肤检测模块，用于对原图进行皮肤区域检测，获得mask图；

处理模块，用于对所述原图中的图像进行美白和磨皮处理，获得处理后的图像；

美颜模块，用于利用所述mask图对所述原图和所述处理后的图像进行混合处理，获得美颜图。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述皮肤检测模块包括：

第一转换单元，用于将所述原图从RGB空间转到YCrCb空间；

判断单元，用于使用所述YCrCb空间上的椭圆模型对原图中的每个像素点进行皮肤检测，获得mask图。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：

第二转换单元，用于将所述原图中的图像转换到Lab空间，获取Lab空间图像；

第三转换单元，用于将所述Lab空间图像变化到RGB空间，获得RGB空间的美白图像；

磨皮单元，用于采用保边滤波器将所述获得的RGB空间美白图像进行磨皮处理，获得所述处理后的图像。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在，所述美颜模块包括：

图像通道获取单元，用于对所述mask图进行高斯模糊处理，得到图像通道图；

混合单元，用于将所述图像通道图作为所述原图与所述处理后的图像混合的权值，利用混合公式获得美颜图。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述混合单元通过以下公式获得美颜图，所述混合公式为：

${\stackrel{\‾}{I}}_{ij}={\mathrm{\α}}_{ij}*I_{ij}+(1-{\mathrm{\α}}_{ij})*I_{ij}^{\′}$

其中，I_ij为原图(i,j)位置上的像素值，I′_ij为处理后的图像在(i,j)位置上的像素值，α_ij为图像通道图在(i,j)位置上的像素值，为美颜图。