一種膚色檢測(cè)的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及膚色檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種膚色檢測(cè)的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在彩色圖像中，由于膚色信息不受人體姿態(tài)、面部表情等的影響，具有相對(duì)的穩(wěn)定 性，且由于膚色與大多數(shù)背景物體的顏色有比較明顯的區(qū)別，使得膚色檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)、手 勢(shì)分析、目標(biāo)跟蹤和圖像檢索中都有著廣泛的應(yīng)用，人體膚色檢測(cè)的目標(biāo)是從圖像中自動(dòng) 定位出人體裸露的皮膚區(qū)域，例如從圖像中檢測(cè)出人的臉部、手部等區(qū)域。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)膚色區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，通常是基于單高斯模型法、混合高斯 模型法、橢圓膚色模型法等方法實(shí)現(xiàn)的。所述單高斯模型法是假設(shè)膚色分布服從單峰高斯 分布，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析、預(yù)測(cè)高斯分布的參數(shù)，基于所述參數(shù)建立模型，利用模型來(lái)判斷新的 像素或區(qū)域是否為膚色。但由于具有不同種族的膚色分布并不完全滿(mǎn)足單峰高斯分布，因 此提出了所述混合高斯模型法，所述混合高斯模型法采用多峰的高斯分布模型確定圖像的 像素或區(qū)域是否為膚色。由于通常情況下，膚色信息在轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr空間中時(shí)，其在CbCr 坐標(biāo)系下是位于一個(gè)類(lèi)似橢圓集簇的范圍之內(nèi)，所以也可以基于膚色信息所確定的橢圓膚 色模型對(duì)人的膚色進(jìn)行檢測(cè)。現(xiàn)有技術(shù)中還有其它用于膚色檢測(cè)的方法，例如基于區(qū)域模 型的檢測(cè)方法，基于直方圖模型的檢測(cè)方法等等。
[0004] 但現(xiàn)有技術(shù)在膚色檢測(cè)的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)法對(duì)膚色區(qū)域和非膚色區(qū)域進(jìn)行 準(zhǔn)確劃分的問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致膚色檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題，且膚色檢測(cè)受復(fù)雜背景、光照條 件、姿態(tài)變化等影響較大。
[0005] 相關(guān)技術(shù)可參考公開(kāi)號(hào)為US2005031173A1的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明解決的問(wèn)題是無(wú)法對(duì)膚色區(qū)域和非膚色區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確劃分而導(dǎo)致膚色檢 測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0007] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明技術(shù)方案提供一種膚色檢測(cè)的方法，所述方法包括：
[0008] 建立膚色模板；
[0009] 通過(guò)核函數(shù)對(duì)所述膚色模板進(jìn)行加權(quán)處理，以獲得聯(lián)合模板；
[0010] 基于所述聯(lián)合模板進(jìn)行膚色檢測(cè)。
[0011] 可選的，在建立膚色模板之前，對(duì)用于建立膚色模板的圖像進(jìn)行校正。
[0012] 可選的，所述對(duì)用于建立膚色模板的圖像進(jìn)行校正的過(guò)程包括：
[0013] 通過(guò)公另
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，包括： 建立膚色模板； 通過(guò)核函數(shù)對(duì)所述膚色模板進(jìn)行加權(quán)處理，W獲得聯(lián)合模板； 基于所述聯(lián)合模板進(jìn)行膚色檢測(cè)。
2. 如權(quán)利要求1所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，還包括：在建立膚色模板之前， 對(duì)用于建立膚色模板的圖像進(jìn)行校正。
3. 如權(quán)利要求2所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，所述對(duì)用于建立膚色模板的圖 像進(jìn)行校正的過(guò)程包括： 通過(guò)公式
巧取校正參數(shù)M(top)，其中，m為像素點(diǎn)的灰度 值，L為灰度闊值，f(m)為圖像中灰度值為m的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，所述灰度闊值是由圖像中亮 度值大于亮度闊值的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)占圖像總像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的比例確定的； 對(duì)圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，通過(guò)公式
獲取校正后的該 像素點(diǎn)的顏色值Y (new)，其中，Y (old)是校正前的該像素點(diǎn)的顏色值。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，所述基于所述聯(lián)合模板進(jìn)行 膚色檢測(cè)的過(guò)程包括： 獲取跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)； 基于所述聯(lián)合模板對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行篩選和補(bǔ)充中的至少一種操 作； 在對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行篩選和補(bǔ)充中的至少一種操作后，基于稀疏光 流算法對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行跟蹤，基于跟蹤結(jié)果對(duì)膚色進(jìn)行檢測(cè)。
5. 如權(quán)利要求4所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征 點(diǎn)進(jìn)行篩選的過(guò)程包括： 從跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)中選擇一個(gè)特征點(diǎn)，如果所選擇的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)在聯(lián)合模板 的數(shù)值大于模板闊值，則保留當(dāng)前所選擇的特征點(diǎn)，所述模板闊值是基于聯(lián)合模板的數(shù)值 確定的。
6. 如權(quán)利要求4所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征 點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充的過(guò)程包括： 從跟蹤窗口中選擇一個(gè)像素點(diǎn)，如果所述像素點(diǎn)距離跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)的距離 大于距離闊值且所述像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)在聯(lián)合模板上的數(shù)值大于模板闊值時(shí)，則將所述像素點(diǎn)補(bǔ) 充為跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)，所述距離闊值是基于聯(lián)合模板的大小所確定的，所述模板 闊值是基于聯(lián)合模板的數(shù)值確定的。
7. 如權(quán)利要求4所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，還包括：在對(duì)所述跟蹤窗口所含 有的特征點(diǎn)進(jìn)行篩選和補(bǔ)充中的至少一種操作之后，基于稀疏光流算法對(duì)膚色進(jìn)行檢測(cè)之
前，對(duì)所述特征點(diǎn)進(jìn)行光照補(bǔ)償。
8. 如權(quán)利要求7所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，所述對(duì)所述特征點(diǎn)進(jìn)行光照補(bǔ) 償包括： 基于公式山=A XJ+5對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行光照補(bǔ)償，其中，A是所述 特征點(diǎn)的亮度的增益系數(shù)，5是所述特征點(diǎn)的亮度的偏置系數(shù)，J為所述特征點(diǎn)補(bǔ)償前的 亮度值，J。為所述特征點(diǎn)補(bǔ)償后的亮度值。
9. 如權(quán)利要求4所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，所述獲取跟蹤窗口所含有的特 征點(diǎn)的過(guò)程包括： 通過(guò)下述公式獲取圖像的跟蹤窗口內(nèi)的所有像素點(diǎn)的自相關(guān)矩陣：
其中，M (X，y)表示坐標(biāo)為 (X，y)的像素點(diǎn)的自相關(guān)矩陣，i，j為跟蹤窗口內(nèi)的像素點(diǎn)分別在X方向和Y方向上的索 引值，w(i，如為在X方向上的索引值為i、在Y方向上的索引值為j處的像素點(diǎn)的權(quán)重值， K為所述跟蹤窗口的二分之一寬度值，ly和ly分別是X方向索引值為i、在Y方向上的索引 值為j處的像素點(diǎn)在X方向上偏導(dǎo)數(shù)值和在Y方向上的偏導(dǎo)數(shù)值； 基于所述像素點(diǎn)的自相關(guān)矩陣，獲取所述像素點(diǎn)的自相關(guān)矩陣的最大特征值和最小特 征值； 當(dāng)A (min)〉A(chǔ)X A (max)時(shí)，確定所述像素點(diǎn)為跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)；或者，當(dāng) 入（min)〉A(chǔ)X A (max)時(shí)，且所述像素點(diǎn)距離其它已確定的特征點(diǎn)的距離大于距離闊值時(shí)， 確定所述像素點(diǎn)為跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)；其中A (max)為所述像素點(diǎn)的自相關(guān)矩陣的 最大特征值，A (min)為所述像素點(diǎn)的自相關(guān)矩陣的最小特征值，A為特征闊值。
10. 如權(quán)利要求9所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，所述特征闊值的取值為 0. 001 ?0. 01。
11. 如權(quán)利要求9所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，基于聯(lián)合模板的大小確定所述 距離闊值。
12. 如權(quán)利要求1所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，還包括；在基于所述聯(lián)合模板 進(jìn)行膚色檢測(cè)后，基于所述膚色檢測(cè)結(jié)果對(duì)用戶(hù)的手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別。
13. 如權(quán)利要求1所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，所述通過(guò)核函數(shù)對(duì)所述膚色模 板進(jìn)行加權(quán)處理，W獲得聯(lián)合模板的過(guò)程包括： 通過(guò)公苗
獲得加權(quán)模板KM，其中，i，j分 別為加權(quán)模板內(nèi)像素點(diǎn)在X方向上、Y方向上的索引值，a,b分別為核函數(shù)在X方向、Y方向 上的窗寬；
通過(guò)公式JM=SM? KM對(duì)膚色模板進(jìn)行加權(quán)，w獲得聯(lián)合模板，其中JM為聯(lián)合模 板，SM為膚色模板，KM為加權(quán)模板，0表示對(duì)SM和KM中相同位置的值進(jìn)行乘積運(yùn)算。
14. 如權(quán)利要求1所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，所述建立膚色模板包括基于楠 圓膚色模型或者高斯膚色模型中的任意一種模型建立膚色模板。
15. 如權(quán)利要求1所述的膚色檢測(cè)的方法，其特征在于，所述核函數(shù)包括化anechn化0V 核函數(shù)和高斯核函數(shù)中的任意一種。
16. -種膚色檢測(cè)的裝置，其特征在于，包括： 建立單元，適于建立膚色模板； 聯(lián)合模板獲得單元，適于通過(guò)核函數(shù)對(duì)所述膚色模板進(jìn)行加權(quán)處理，W獲得聯(lián)合模 板； 檢測(cè)單元，適于基于所述聯(lián)合模板進(jìn)行膚色檢測(cè)。
17. 如權(quán)利要求16所述的膚色檢測(cè)的裝置，其特征在于，還包括：校正單元，適于在建 立膚色模板之前，對(duì)用于建立膚色模板的圖像進(jìn)行校正。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的膚色檢測(cè)的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元包括： 獲取子單元，適于獲取跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)； 操作子單元，適于基于所述聯(lián)合模板對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行篩選和補(bǔ)充 中的至少一種操作； 檢測(cè)子單元，適于在對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行篩選和補(bǔ)充中的至少一種操 作后，基于稀疏光流算法對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行跟蹤，基于跟蹤結(jié)果對(duì)膚色 進(jìn)行檢測(cè)。
19. 如權(quán)利要求18所述的膚色檢測(cè)的裝置，其特征在于，所述操作子單元包括；篩選子 單元和補(bǔ)充子單元中的至少一種單元，所述篩選子單元適于從跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)中 選擇一個(gè)特征點(diǎn)，如果所選擇的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)在聯(lián)合模板的數(shù)值大于模板闊值，則保留當(dāng)前 所選擇的特征點(diǎn)；所述補(bǔ)充子單元適于從跟蹤窗口中選擇一個(gè)像素點(diǎn)，如果所述像素點(diǎn)距 離跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)的距離大于距離闊值且所述像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)在聯(lián)合模板上的數(shù)值 大于模板闊值時(shí)，則將所述像素點(diǎn)補(bǔ)充為跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)，所述距離闊值是基于 聯(lián)合模板的大小所確定的，所述模板闊值是基于聯(lián)合模板的數(shù)值確定的。
20. 如權(quán)利要求18所述的膚色檢測(cè)的裝置，其特征在于，還包括；補(bǔ)償子單元，適于在 對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行篩選和補(bǔ)充中的至少一種操作之后，基于稀疏光流算 法對(duì)膚色進(jìn)行檢測(cè)之前，基于公式J"= A XJ+5對(duì)所述跟蹤窗口所含有的特征點(diǎn)進(jìn)行光照 補(bǔ)償，其中，A是所述特征點(diǎn)的亮度的增益系數(shù)，5是所述特征點(diǎn)的亮度的偏置系數(shù)，J為 所述特征點(diǎn)補(bǔ)償前的亮度值，J。為所述特征點(diǎn)補(bǔ)償后的亮度值。
21. 如權(quán)利要求16所述的膚色檢測(cè)的裝置，其特征在于，還包括：識(shí)別單元，適于在檢 測(cè)單元基于所述聯(lián)合模板進(jìn)行膚色檢測(cè)后，基于所述膚色檢測(cè)結(jié)果對(duì)用戶(hù)的手勢(shì)進(jìn)行識(shí) 別。
【專(zhuān)利摘要】一種膚色檢測(cè)的方法及裝置，所述方法包括：建立膚色模板；通過(guò)核函數(shù)對(duì)所述膚色模板進(jìn)行加權(quán)處理，以獲得聯(lián)合模板；基于所述聯(lián)合模板進(jìn)行膚色檢測(cè)。本發(fā)明技術(shù)方案可以有效加大檢測(cè)區(qū)域中膚色信息的影響，可以減小所述檢測(cè)區(qū)域中非膚色信息的影響，使得可以明顯區(qū)分所述檢測(cè)區(qū)域中膚色的分布區(qū)域和其它顏色的分布區(qū)域，即使在復(fù)雜背景中，也可以準(zhǔn)確確定膚色的分布區(qū)域、進(jìn)而有效的對(duì)膚色進(jìn)行檢測(cè)。
【IPC分類(lèi)】G06K9-62
【公開(kāi)號(hào)】CN104598914
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310534942
【發(fā)明人】劉陽(yáng), 張樂(lè), 陳敏杰, 林福輝
【申請(qǐng)人】展訊通信(天津)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年10月31日