[发明专利]人脸图像抓拍质量分析方法和系统

权利要求书

1.人脸图像抓拍质量分析方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，对目标场景进行连续多次拍摄，以此相应地获得关于所述目标场景的若干场景图像，并对所述场景图像进行预处理，从而确定所述场景图像中人脸画面对应的像素区域；

步骤S2，获取所述人脸画面对应的像素区域在若干所述场景图像中各自的分辨率状态，并根据所述分辨率状态，从若干所述像素区域中摘选其中两个像素区域作为目标像素区域；

步骤S3，获取两个所述目标像素区域各自的色度值分布状态，并根据两个所述目标像素区域之间在色度值分布状态上的差异，确定对所述目标场景进行人脸图像抓拍的质量优劣；

其中，在所述步骤S1中，对目标场景进行连续多次拍摄，以此相应地获得关于所述目标场景的若干场景图像，并对所述场景图像进行预处理，从而确定所述场景图像中人脸画面对应的像素区域具体包括：

步骤S101，按照相同时间间隔，对所述目标场景的同一位置区域进行连续多次拍摄，以此相应获得关于所述同一位置区域的若干场景图像；

步骤S102，对若干所述场景图像进行灰度化转换处理，从而将若干所述场景图像分别转换为具有0-255灰度等级的灰度化场景图像；

步骤S103，将所述灰度化场景图像中具有最大灰度等级差异值的相邻行像素和/或相邻列像素作为所述人脸画面的边界像素，再将所述边界像素包围的像素区域作为所述人脸画面对应的像素区域；

其中，在所述步骤S103中，将所述灰度化场景图像中具有最大灰度等级差异值的相邻行像素和/或相邻列像素作为所述人脸画面的边界像素，再将所述边界像素包围的像素区域作为所述人脸画面对应的像素区域的具体过程包括：

第一、利用下面公式(1)，根据所述灰度化场景图像中各点的灰度等级值得到相邻行像素和/或相邻列像素的灰度等级差异值：

在上述公式(1)中，H_i+1,i表示相邻行像素中第i行像素与第i+1行像素之间的灰度等级差异值，L_j+1,j表示相邻列像素中第j列像素与第j+1列像素之间的灰度等级差异值，A_ij表示所述灰度化场景图像中第i行第j列的灰度等级值，A_i+1j表示所述灰度化场景图像中第i+1行第j列的灰度等级值，A_ij+1表示所述灰度化场景图像中第i行第j+1列的灰度等级值，n表示所述灰度化场景图像中的总行数，m表示所述灰度化场景图像中的总列数；

第二，利用下面公式(2)，根据所述相邻行像素和/或相邻列像素的灰度等级差异值得到所述具有最大灰度等级差异值对应的像素行列值：

在上述公式(2)中，i₁表示所述灰度化场景图像中第i₁行具有相邻行像素中的最大灰度等级差异值，j₁表示所述灰度化场景图像中第j₁列具有相邻列像素中的最大灰度等级差异值，表示将i的值从1取到n-1中使得所述H_i+1,i取得最大值时所对应的i值，表示将j的值从1取到m-1中使得所述L_j+1,j取得最大值时所对应的j值；

第三、利用下面公式(3)，根据所述相邻行像素和/或相邻列像素的最大灰度等级差异值得到与所述最大灰度等级差异值最相近的灰度等级差异值对应的像素行列值，

在上述公式(3)中，i₂表示所述灰度化场景图像中第i₂行的灰度等级差异值与相邻行像素中的最大灰度等级差异值之间的最小差异值，j₂表示所述灰度化场景图像中第j₂列的灰度等级差异值与相邻列像素中的最大灰度等级差异值的最小差异值，a表示对所述灰度化场景图像中的行数进行取值的变量，b表示对所述灰度化场景图像中的列数进行取值的变量，表示将a的值从1取到n-1且a≠i₁使得所述取得最小值时所对应的a值，表示将b的值从1取到m-1且b≠j₁使得所述取得最小值时所对应的b值；

这样通过上述过程得到的i₁,j₁,i₂,j₂值得到所述人脸画面对应的像素区域的顶点坐标(i₁,j₁),(i₁,j₂),(i₂,j₁),(i₂,j₂)，再将上述四个顶点坐标连接其内部的像素区域即为所述人脸画面对应的像素区域；

其中，在所述步骤S2中，获取所述人脸画面对应的像素区域在若干所述场景图像中各自的分辨率状态，并根据所述分辨率状态，从若干所述像素区域中摘选其中两个像素区域作为目标像素区域具体包括：

步骤S201，获取所述人脸画面对应的像素区域在若干所述场景图像中各自沿像素行方向或像素列方向的分辨率变化梯度值；

步骤S202，将具有最大分辨率变化梯度值和具有最小分辨率变化梯度值的两个像素区域作为目标像素区域；

其中，在所述步骤S3中，获取两个所述目标像素区域各自的色度值分布状态，并根据两个所述目标像素区域之间在色度值分布状态上的差异，确定对所述目标场景进行人脸图像抓拍的质量优劣具体包括：

步骤S301，获取两个所述目标像素区域各自包含的所有像素的色度值，并根据所述色度值确定两个所述目标像素区域任意同一位置像素点之间的色度差异值；

步骤S302，统计在两个所述目标像素区域中所述色度差异值超过预设色度差异阈值对应的像素点的数量，以此确定所述色度差异值超过预设色度差异阈值对应的像素点的数量在所述目标像素区域总像素数量中的占比；

步骤S303，将所述占比与预设占比阈值进行比对，若所述占比超过所述占比阈值，则确定对所述目标场景进行人脸图像抓拍的质量较低，否则，确定对所述目标场景进行人脸图像抓拍的质量较高。

2.人脸图像抓拍质量分析系统，其特征在于，其包括场景图像拍摄模块、人脸画面像素区域确定模块、目标像素区域摘选模块和人脸图像抓拍质量确定模块；其中，

所述场景图像拍摄模块用于对目标场景进行连续多次拍摄，以此相应地获得关于所述目标场景的若干场景图像；

所述人脸画面像素区域确定模块用于对所述场景图像进行预处理，从而确定所述场景图像中人脸画面对应的像素区域；

所述目标像素区域摘选模块用于获取所述人脸画面对应的像素区域在若干所述场景图像中各自的分辨率状态，并根据所述分辨率状态，从若干所述像素区域中摘选其中两个像素区域作为目标像素区域；

所述人脸图像抓拍质量确定模块用于获取两个所述目标像素区域各自的色度值分布状态，并根据两个所述目标像素区域之间在色度值分布状态上的差异，确定对所述目标场景进行人脸图像抓拍的质量优劣；

其中，所述场景图像拍摄模块对目标场景进行连续多次拍摄，以此相应地获得关于所述目标场景的若干场景图像具体包括：

按照相同时间间隔，对所述目标场景的同一位置区域进行连续多次拍摄，以此相应获得关于所述同一位置区域的若干场景图像；

以及，

所述人脸画面像素区域确定模块对所述场景图像进行预处理，从而确定所述场景图像中人脸画面对应的像素区域具体包括：

对若干所述场景图像进行灰度化转换处理，从而将若干所述场景图像分别转换为具有0-255灰度等级的灰度化场景图像；

再将所述灰度化场景图像中具有最大灰度等级差异值的相邻行像素和/或相邻列像素作为所述人脸画面的边界像素，再将所述边界像素包围的像素区域作为所述人脸画面对应的像素区域；

其中，所述将所述灰度化场景图像中具有最大灰度等级差异值的相邻行像素和/或相邻列像素作为所述人脸画面的边界像素，再将所述边界像素包围的像素区域作为所述人脸画面对应的像素区域的具体过程包括：第一、利用下面公式(1)，根据所述灰度化场景图像中各点的灰度等级值得到相邻行像素和/或相邻列像素的灰度等级差异值：

在上述公式(1)中，H_i+1,i表示相邻行像素中第i行像素与第i+1行像素之间的灰度等级差异值，L_j+1,j表示相邻列像素中第j列像素与第j+1列像素之间的灰度等级差异值，A_ij表示所述灰度化场景图像中第i行第j列的灰度等级值，A_i+1j表示所述灰度化场景图像中第i+1行第j列的灰度等级值，A_ij+1表示所述灰度化场景图像中第i行第j+1列的灰度等级值，n表示所述灰度化场景图像中的总行数，m表示所述灰度化场景图像中的总列数；

第二，利用下面公式(2)，根据所述相邻行像素和/或相邻列像素的灰度等级差异值得到所述具有最大灰度等级差异值对应的像素行列值：

在上述公式(2)中，i₁表示所述灰度化场景图像中第i₁行具有相邻行像素中的最大灰度等级差异值，j₁表示所述灰度化场景图像中第j₁列具有相邻列像素中的最大灰度等级差异值，表示将i的值从1取到n-1中使得所述H_i+1,i取得最大值时所对应的i值，表示将j的值从1取到m-1中使得所述L_j+1,j取得最大值时所对应的j值；

第三、利用下面公式(3)，根据所述相邻行像素和/或相邻列像素的最大灰度等级差异值得到与所述最大灰度等级差异值最相近的灰度等级差异值对应的像素行列值，

在上述公式(3)中，i₂表示所述灰度化场景图像中第i₂行的灰度等级差异值与相邻行像素中的最大灰度等级差异值之间的最小差异值，j₂表示所述灰度化场景图像中第j₂列的灰度等级差异值与相邻列像素中的最大灰度等级差异值的最小差异值，a表示对所述灰度化场景图像中的行数进行取值的变量，b表示对所述灰度化场景图像中的列数进行取值的变量，表示将a的值从1取到n-1且a≠i₁使得所述取得最小值时所对应的a值，表示将b的值从1取到m-1且b≠j₁使得所述取得最小值时所对应的b值；

这样通过上述过程得到的i₁,j₁,i₂,j₂值得到所述人脸画面对应的像素区域的顶点坐标(i₁,j₁),(i₁,j₂),(i₂,j₁),(i₂,j₂)，再将上述四个顶点坐标连接其内部的像素区域即为所述人脸画面对应的像素区域；

其中，所述目标像素区域摘选模块获取所述人脸画面对应的像素区域在若干所述场景图像中各自的分辨率状态，并根据所述分辨率状态，从若干所述像素区域中摘选其中两个像素区域作为目标像素区域具体包括：获取所述人脸画面对应的像素区域在若干所述场景图像中各自沿像素行方向或像素列方向的分辨率变化梯度值；

再将具有最大分辨率变化梯度值和具有最小分辨率变化梯度值的两个像素区域作为目标像素区域；

其中，所述人脸图像抓拍质量确定模块获取两个所述目标像素区域各自的色度值分布状态，并根据两个所述目标像素区域之间在色度值分布状态上的差异，确定对所述目标场景进行人脸图像抓拍的质量优劣具体包括：

获取两个所述目标像素区域各自包含的所有像素的色度值，并根据所述色度值确定两个所述目标像素区域任意同一位置像素点之间的色度差异值；

并统计在两个所述目标像素区域中所述色度差异值超过预设色度差异阈值对应的像素点的数量，以此确定所述色度差异值超过预设色度差异阈值对应的像素点的数量在所述目标像素区域总像素数量中的占比；

再将所述占比与预设占比阈值进行比对，若所述占比超过所述占比阈值，则确定对所述目标场景进行人脸图像抓拍的质量较低，否则，确定对所述目标场景进行人脸图像抓拍的质量较高。