[发明专利]一种光照不均匀的面部纹理特征提取方法

说明书

本发明公开了一种光照不均匀的面部纹理特征提取方法，包括：步骤一、采集原始图像；步骤二、对图像进行均匀光照条件校正处理：步骤(1)：获取图像亮度的频域；步骤(2)：将纹理图像进行拆解；步骤(3)：获取光照条件系数；步骤(4)：获取两种不同光照下的商图像；步骤(5)：基于给定图像的光照条件和参考的均匀光照，获取商图像，得到均匀光照条件下的纹理图像。本发明能够有效解决纹理特征的清晰度、纹理的连续性、光滑性的问题，显著提高人脸识别性能；应用前景广泛，可应用于安防安检系统、身份识别系统、视频分析系统等领域。

技术领域

本发明涉及一种人脸识别及图像处理方法，尤其涉及一种光照不均匀的面部纹理特征提取方法。

背景技术

近年来，随着诸如表情、姿势和光照不变的人脸识别系统不断发展。在人脸识别研究领域，人脸面部图像光照变化仍然是一个难题，当改变光照条件时，同一张面孔会以各种方式出现。更具体地，由光照变化会引起人脸面部产生局部阴影和全阴影。因此会严重降低人脸识别性能。为了提高面部识别的准确性和性能，已经提出了多种方法来解决该问题。例如，直方图均衡、伽玛校正、对数转换、梯度方法、自商方法等光照归一化方法。这些方法虽然可以获取人脸面部纹理，但纹理清晰度不够，纹理不连续。

发明内容

发明目的：针对目前现有面部纹理特征增强方法存在的缺点与不足，本发明目的是提供一种光照不均匀的面部纹理特征提取方法，以解决人脸面部图像纹理特征的纹理清晰度问题以及纹理连续性和光滑性问题。

技术方案：一种光照不均匀的面部纹理特征提取方法，包括：

步骤一、采集原始图像；

步骤二、对图像进行均匀光照条件校正处理，包括如下内容：

步骤(1)：获取图像亮度的频域；

步骤(2)：将纹理图像进行拆解；

步骤(3)：获取光照条件系数；优选通过最小二乘解得光照条件系数；

步骤(4)：获取两种不同光照下的商图像；

步骤(5)：基于给定图像的光照条件和参考的均匀光照，获取商图像，得到在均匀光照条件下的纹理图像。

进一步的，采集原始图像后，还包括图像预处理的步骤。优选的，采集原始图像后，首先分析判断原始图像是否存在深度阴影，当图像存在深度阴影时，再对其进行预处理操作。

进一步的，所述预处理包括采用单尺度Retinex方法对图像进行增强处理的步骤。

进一步的，所述预处理包括提取获取面部图像纹理特征的步骤。采用光照归一化、异性直方图或者二维的离散余弦变换方法获取面部图像纹理特征，优选采用二维的离散余弦变换方法。

进一步的，所述预处理包括对图像进行对数域方向变换的步骤。

和现有技术相比，本发明具有如下显著优点：能够有效解决纹理特征的清晰度、纹理的连续性、光滑性的问题，显著提高人脸识别性能；应用前景广泛，可应用于安防安检系统、身份识别系统、视频分析系统等领域。

附图说明

图1为本发明的一种光照不均匀的面部纹理特征提取方法的流程示意图；

图2为采用本发明处理后的面部图像纹理特征示意图，其中(a)为原始人脸图像，(b)为采用单尺度Retinex方法处理后的人脸图像，(c)为通过进行二维的离散余弦变换方法处理后的人脸图像，(d)为通过对数域方向变换处理后的人脸图像，(e)为在均匀光照条件下的纹理图像。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。