[发明专利]动态自适应肤色分割方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及图像处理领域，并且更具体地，涉及动态自适应肤色分割方法和装置。

背景技术

肤色分割是目前机器视觉中的一项重要内容，在人脸检测、手势识别、黄色信息视频检测等领域中，肤色分割都起着十分关键的作用。

肤色分割技术的依据是基于肤色的聚类特性。虽然不同人的肤色在亮度上有些差异，但在色度和饱和度上面，肤色都会聚集在一个范围内，然后根据这个范围可以分别出肤色和非肤色。在现有的肤色分割方法中，都是将RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间或HSV颜色空间中，然后在转换后的空间中，基于肤色的聚类特性，完成肤色分割。

虽然肤色具有聚类特性，但在弱光照、强光照等环境光照变化剧烈的情况下，肤色的聚类范围会有变化。这时如果还是依据之前统计的肤色范围，会造成肤色分割不完整、错分等不好的分割结果。基于此种情况，人们更多的采用了动态肤色分割。

目前动态肤色分割有以下几种方法：

1、基于光照的非线性色彩变换。由于肤色的聚类特性更多是在强光或弱光情况下遭到破坏，那么就根据颜色的亮度将肤色分段色彩变换。在正常光照下，色彩不变；在强光或弱光照下，根据大量实验统计分析结果，将这些色彩通过线性变换，转变到正常光照下的色彩值。然后在正常光照下，完成肤色分割。

2、基于肤色样本表。该方法需要采集大量的肤色样本，采集不同肤色的人、不同光照下的肤色作为样本，构成一个肤色样本表。对于需要识别的像素，通过和肤色样本表中肤色作比较，如果有近似的样本，则认为该像素属于肤色；否则判断为非肤色。

但是，上述动态肤色分割方法在肤色检测的准确性方面仍然较低，并且受到光照变化的影响较大。因此，需要改进的动态自适应肤色分割方法和装置。

发明内容

基于上述目的做出本发明，且本发明的目的是提供动态自适应肤色分割方法和装置，其能够实现动态的肤色分割，实时提取肤色样本，从而准确地确定肤色分割的阈值，提高肤色检测的准确性。

并且，本发明的动态自适应肤色分割方法和装置能够实现自适应的肤色分割，根据光照变化来自适应地改变肤色分割阈值，从而提高肤色检测对光照变化的适应性。

一方面，提供了动态自适应肤色分割方法，其特征在于，包括：获取红绿蓝图像；对红绿蓝图像进行颜色空间变换以获取色度饱和度值图像；对色度饱和度值图像进行人脸检测以得到人脸的位置和区域；从人脸的区域采集肤色像素点的颜色值作为肤色样本，并同时记录亮度变化剧烈的点的颜色值作为肤色变化样本；通过对所述肤色样本和所述肤色变化样本进行每一色度值或饱和度值的统计投票来计算所述肤色样本的直方图和所述肤色变化样本的直方图，并以预定权重进行合并以获得色度合并直方图和饱和度合并直方图；通过所述色度合并直方图的色度或所述饱和度合并直方图的饱和度阈值范围内像素计数占所对应直方图总计数的覆盖率来获得所述色度的分割范围上下界以及所述饱和度的分割范围上下界，以将所述色度的分割范围上下界和所述饱和度的分割范围上下界作为一组肤色分割阈值；通过该组肤色分割阈值来检测肤色。

另一方面，提供了一种动态自适应肤色分割装置，其特征在于，包括：图像获取单元，用于获取红绿蓝图像；图像转换单元，与所述图像获取单元连接，用于对所述图像获取单元获取的红绿蓝图像进行颜色空间变换以获取色度饱和度值图像；人脸检测单元，与所述图像转换单元连接，用于对所述色度饱和度值图像进行人脸检测以得到人脸的位置和区域；样本采集单元，与所述人脸检测单元连接，用于从人脸的区域采集肤色像素点的颜色值作为肤色样本，并同时记录亮度变化剧烈的点的颜色值作为肤色变化样本；直方图投票单元，与所述样本采集单元连接，用于通过对所述肤色样本和所述肤色变化样本进行每一色度值或饱和度值的统计投票来计算所述肤色样本的直方图和所述肤色变化样本的直方图，并以预定权重进行合并以获得色度合并直方图和饱和度合并直方图；肤色分割阈值获取单元，与所述直方图投票单元连接，用于通过所述色度合并直方图的色度或所述饱和度合并直方图的饱和度阈值范围内像素计数占所对应直方图总计数的覆盖率来获得所述色度的分割范围上下界以及所述饱和度的分割范围上下界，以将所述色度的分割范围上下界和所述饱和度的分割范围上下界作为一组肤色分割阈值；肤色检测单元，与所述肤色分割阈值获取单元连接，用于通过该组肤色分割阈值来检测肤色。

通过根据本发明实施例的动态自适应肤色分割方法和装置，能够实现肤色的动态和自适应分割，从而实时地提取肤色样本以提高肤色检测的准确性，并自适应地改变肤色分割阈值以提高肤色检测对光照变化的适应性。

附图说明