[发明专利]非均匀光照条件下的人脸图像采集方法

权利要求书

1.一种非均匀光照条件下的人脸图像采集方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)划定图像中的感兴趣区域；

(2)对于感兴趣区域使用基于中性亮度假设的单次曝光获取一帧参考图像，对感兴趣区域进行照度区域划分；

(3)对于划分的每一个照度区域分别进行曝光，控制曝光时间使得每个区域的目标亮度都符合中性亮度假设；

(4)对不同曝光的图像进行高动态范围图像合成，并使用色调映射算子将合成的高动态范围图像转化为低动态范围图像，以便进行后续的显示和图像处理。

2.如权利要求1所述的非均匀光照条件下的人脸图像采集方法，其特征在于步骤(2)中对感兴趣区域进行照度区域划分时，使用阈值分割的方法，对于感兴趣区域中欠曝光和过曝光的像素比例都超过5％的情况采用双阈值分割，否则采用单阈值分割，得到分割阈值后将像素值与分割阈值进行对比，落入相应阈值区间的像素划分为同一个照度区域。

3.如权利要求2中所述的非均匀光照条件下的人脸图像采集方法，其特征在于所述阈值分割方法采用最大类间方差法进行分割，最大类间方差法所要得到的分割阈值的个数及分割阈值的目标函数由照度区域的划分个数决定。

4.如权利要求1中所述的非均匀光照条件下的人脸图像采集方法，其特征在于步骤(3)对于每一个照度区域进行曝光控制，最终得到的曝光参数使得每一个照度区域都符合中性亮度假设。

5.如权利要求1中所述的非均匀光照条件下的人脸图像采集方法，其特征在于步骤(3)对于每一个照度区域进行曝光控制的方法具体如下：当照度区域存在过曝光或欠曝光的像素时，无法确定目标曝光时间，此时只能通过调整曝光时间步长逐次逼近目标曝光时间；对于过曝光的照度区域，曝光时间根据调整次数k依次调整为T/2^k，直到该区域不再过曝光；对于欠曝光的照度区域，曝光时间根据调整次数k依次调整为T·2^k，直到该区域不再欠曝光；当照度区域中欠曝光或过曝光的比例低于5％时，使用逐步微调曝光时间的方法使该照度区域的目标亮度接近中性亮度假设；当前照度区域亮度小于目标亮度时，调整下一次曝光时间为：

T_n+1＝T_n+α(V-V_n)*T_n，

当前照度区域亮度大于目标亮度时，调整下一次曝光时间为：

T_n+1＝T_n-α(V_n-V)*T_n，

T_n为当前曝光时间，V_n为当前照度区域亮度均值，V为目标亮度，α取1/256。