[发明专利]一种结合皮肤粗糙度的快速人脸图像美化方法

说明书

本发明涉及一种结合皮肤粗糙度的快速人脸图像美化方法，包括：对人脸图像从RGB色彩空间转化为YCbCr色度空间，提取亮度分量、蓝色色度分量和红色色度分量图；结合蓝色色度分量和红色色度分量直方图，求出肤色椭圆模型的椭圆心和长短半径，根据肤色相似性，计算肤色软阈值图；结合肤色软阈值图，对亮度分量进行处理得局部肤色方差图，以局部肤色方差图作为平滑参数平滑亮度分量图，对平滑亮度分量图进行高斯模糊，再结合亮度分量图进行线性混合得到平滑图；以肤色软阈值图作为权重，将亮度分量图和平滑图进行融合得到融合图，再将融合图进行曲线美白得到最终的美化图。本发明利用肤色相似度和粗糙度，祛除肤色瑕疵的同时保留肤质，整体美化效果显著。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是一种结合皮肤粗糙度的快速人脸图像美化方法。

背景技术

近年来，随着数码相机或智能手机摄影技术日益成熟，成像的分辨率越来越高，更清楚地显示出人脸皮肤中的细节部分如雀斑、皱纹、痘痘等，这些影响着人脸图像的美感。随着审美观念不断提高，对显示图像质量和美感度的要求也越来越高，人们希望展现出美丽的人脸图像，因此人脸图像的快速美化技术在数码相机、移动终端、广告业、视频会议等多媒体中有广泛的应用及实用价值。

目前，人脸美化技术已成为数字图像处理和机器视觉领域的研究热点，对于人脸美化技术，已有许多学者对此进行了大量的研究，并取得了较好的美化效果。研究人员主要从两个方向来研究人脸图像美化这一问题：基于图像平滑的方向和基于框架模型的方向。其中，图像平滑方向的人脸美化方法并不考虑肤色区域和背景细节信息，而是针对整张人脸图像本身，通过平滑图像，降低图像锐度，从而使人脸图像光滑美丽，以改善图像视觉美感效果。图像平滑算法可以在现有的成熟图像美化的方法上，在结合肤色检测与分割，实现快速人脸美化操作，其操作简单且快速，因此早期的研究者多数基于这个方向研究人脸美化的方法。基础图像平滑美化算法包括高斯平滑和边缘感知平滑美化算法等。基于框架模型的方向是效果符合人们审美的标准：平滑度、肤质感和白皙度而提出的相应的人脸美化框架模型；通过肤色信息大致检测出肤色区域，对肤色区域进行平滑、融合、美白等一系列操作得到美化人脸图像，但是由于参数设置较多，较难针对大部分人脸图像，具有较高时间复杂度，难以达到实时自动美化人脸图像和视频。基于框架模型的图像美化算法主要包括基于人脸五官定位的美化、基于贝叶斯皮肤分割的美化、基于双指数滤波的美化和基于混合高斯模型的美化等方法。

发明内容

本发明目的在于克服以往美化算法处理人脸瑕疵图像的不足，肤色纹理信息的损失，以及背景信息的丢失，利用肤色粗糙度和肤色相似度人脸图像的特点，提出一种结合皮肤粗糙度的快速人脸图像美化方法，该方法简单高效，能很好地进行平滑、保留肤质和美白人脸图像，而不损失非肤色细节，提高人脸图像的美化质量(平滑、肤质和白皙)和主观视觉美感效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种结合皮肤粗糙度的快速人脸图像美化方法，充分利用肤色相似度和粗糙度，祛除肤色瑕疵的同时保留肤质，达到肤色不失真，肤色白皙自然，使整体美化效果显著，方法包括：

步骤1)对输入的彩色人脸图像I(x,y)利用自适应色度分量椭圆模型和肤色相似性估计肤色软阈值图像I_skin(x,y)：

1.1)从RGB色彩空间转换为YCbCr对色空间的转化公式：

将人脸图像I(x,y)从RGB色彩空间转化为YCbCr色度空间，得到人脸图像I(x,y)的亮度分量I_Y(x,y)、蓝色色度分量I_Cb(x,y)和红色色度分量I_Cr(x,y)；