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基于有限维线性模型的中国人脸肤色校正研究

作　者: 陈宏伟
导　师: 冯乔生
学　校: 云南师范大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 肤色校正 肤色点配对 眼眉定位 人脸辅助定位 肤色特征 有限维线性模型
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


伴随着智能数码产品的大量涌现,肤色校正正在成为一个新的研究热点。特别是2004年以来,我国开始在全国范围内换发第二代居民身份证。深圳作为全国采用证照人像市场化采集,网上统一认证工作的试点城市。据深圳市特种证件制作研究所对身份证网上认证接收图像状况的分析,有近70%的不合格照片存在不同程度的偏色问题。为了节约大量的人力、物力和财力,这就迫切地需要研究与开发具有自动肤色校正功能的相关硬件和软件。本文运用基于有限维线性模型的肤色校正方法,对中国人脸肤色图像进行了校正研究。本文主要做以下七个方面的工作:一、结合肤色的特点改进了一种自适应梯度二值化方法。人体皮肤在大多数的光照条件下在RGB颜色空间具有R＞G和R＞B的分布特性,而人的眼睛或者眉毛的RGB三个分量值则接近于相等。这样就会在眼眉与皮肤的交界处产生较大的反差,为进一步提升这种反差,直接用图像的R分量图像来计算梯度,并且为了自动适应图像亮度的变化,用图像坐标点的梯度值比上其灰度值为依据对图像进行二值化。二、结合眼睛和眉毛的分布特性,提出了一种区分眼睛和眉毛的方法。这种区分方法的依据是:在眉毛定位点垂直向下的一个带状区域范围内,灰度值较低的像素点集中在区域的二个部份(一个是眉毛,另一个是眼睛),且中间有亮度值比眉毛和眼睛都高的上眼睑皮肤区作间隔。而在眼睛定位点开始垂直向下的一个带状区域范围内,灰度值较低的像素点都集中在眼睛定位点开始的一个连续部份。三、研究了应用于肤色校正的颜色恒常性模型。四、结合颜色恒常性模型的要求,为了收集未知光源下的肤色信息,提出了一种肤色特征点自动采样方法。在人脸的两个左右面颊区和一个额头候选区(在左右面颊区采集到的肤色特征点数目不够且额头区可被采集的情况下),自动提取肤色点之间的灰度差大于等于8且R分量各不相同的5个以及5个以上的像素点作为未知光源下的肤色特征点。五、参照用CIE xyY颜色空间表示的中国人脸面部自然肤色色域范围和用CIELab颜色空间表示的二代证肤色制证规范,在RGB颜色空间构建出了中国人脸标准肤色表。作为补充,此表的构建也参考了用CIE xyY颜色空间表示的西安地区和四川地区人颌面部皮肤色域分布情况。六、运用模糊逻辑,提出了一种未知光源下的肤色特征点与中国人脸标准肤色表中的肤色点进行配对的方法。此方法与以有方法相比,具有不需要色板的优点,并且直接对肤色本身进行校正,不像大多数的以有方法对肤色进行间接的校正。七、对上述算法和模式做了实现工作,对部份偏色人脸图片进行了校正处理,通过实验说明本文提出校正方法的有效性。

全文目录


基于有限维线性模型的中国人脸肤色校正研究  4-35
  摘要  5-6
  第一章 绪论  6-9
    1.1 肤色校正的背景及意义  6
    1.2 肤色校正的研究现状  6-7
    1.3 本文的研究工作  7-8
    1.4 本文的内容安排  8-9
  第二章 人脸辅助定位  9-16
    2.1 自适应梯度二值化  9-10
    2.2 眼眉对定位  10-12
      2.2.1 连通区域过滤  10-11
      2.2.2 连通区域配对  11-12
    2.3 眼眉对区分  12-13
    2.4 三庭五眼  13-14
    2.5 嘴定位  14
    2.6 辅助定位人脸区  14-16
  第三章 校正模型及肤色标准  16-21
    3.1 校正模型  16-18
    3.2 肤色标准  18-21
  第四章 肤色校正  21-27
    4.1 左右面颊区定位  21-22
    4.2 肤色特征点采样  22-23
    4.3 人脸部皮肤查找  23-24
    4.4 额头区选取  24-25
    4.5 肤色点配对  25-26
    4.6 肤正校正  26-27
  第五章 实例结果与分析  27-31
  第六章 总结与展望  31-32
    6.1 论文总结  31
    6.2 研究工作展望  31-32
  [参考文献]  32-35
Chinese Face Skin Color Correction Based on Finite Dimension Linear Model  35-65
  Abstract  36-38
  Chapter 1 Introduction  38-41
    1.1 The Background and Meaning of Skin Color Correction  38-39
    1.2 Research Context of the Skin Color Correction  39-40
    1.3 Textual Research Work  40
    1.4 Textual Contents Arrangement  40-41
  Chapter 2 Auxiliary Position on Face  41-48
    2.1 Adaptive Gradient Binary  41-42
    2.2 Eye or Eyebrow Position  42-44
      2.2.1 Regional Connectivity Filter  42-43
      2.2.2 Matching Regional Connectivity  43-44
    2.3 Distinguish Eye and Eyebrow  44-45
    2.4 San Ting Wu Yan  45-46
    2.5 Mouth Position  46-47
    2.6 Auxiliary Position on Face Area  47-48
  Chapter 3 Corrects Model and Skin Color Standard  48-53
    3.1 Skin Color Correction Model  48-50
    3.2 Skin Color Standard  50-53
  Chapter 4 Skin Color Correction  53-59
    4.1 Left Cheek and Right Cheek Position  53-54
    4.2 The Skin Feature Points Sample  54-55
    4.3 Skin Detection on Face  55-56
    4.4 Forehead Area Position  56-57
    4.5 Skin Color Points Match  57-58
    4.6 Skin Color Correction  58-59
  Chapter 5 Experiment Results and Analysis  59-63
  Chapter 6 Summary and Outlook  63-65
    6.1 Thesis Summary  63
    6.2 Future Work and Research Outlook  63-65
颜色恒常性及其在肤色校正中的应用研究  65-97
  第一章 绪论  66-76
    1.1 颜色恒常性介绍  66-67
      1.1.1 心理学方面的颜色恒常性  66-67
      1.1.2 机器视觉方面的颜色恒常性  67
      1.1.3 两类颜色恒常性的融合  67
    1.2 相机白平衡  67-68
    1.3 肤色校正研究的背景及意义  68
    1.4 肤色基础知识介绍  68-70
    1.5 颜色空间基础知识介绍  70-76
      1.5.1 RGB颜色空间  70-71
      1.5.2 彩色电视机用颜色空间  71-72
      1.5.3 CIE颜色空间  72-74
      1.5.4 γ校正  74-76
  第二章 颜色恒常性主要方法  76-89
    2.1 颜色恒常性主要方法  76-88
      2.1.1 估算光源色温的颜色恒常性  76-80
      2.1.2 灰度世界假想  80-81
      2.1.3 极亮(大)值法  81-82
      2.1.4 色域对比法  82-85
      2.1.5 神经网络方法  85-86
      2.1.6 监督颜色恒常性法  86-87
      2.1.7 其它方法  87-88
    2.2 颜色恒常性方法的比较及小结  88-89
  第三章 颜色恒常性方法与肤色校正相结合  89-92
    3.1 颜色恒常性与肤色校正相结合方法  89-91
      3.1.1 基于双色反射模型的光源色温肤色校正  89-90
      3.1.2 灰度世界法  90
      3.1.3 白背景还原  90
      3.1.4 眼眉灰度还原  90-91
      3.1.5 色板还原  91
      3.1.6 色差增强  91
    3.2 结合方法小结  91-92
  第四章 颜色恒常性及肤色校正的研究展望  92-93
  [参考文献]  93-97
An Application Study on Color Constancy to Skin Color Correction  97-130
  Chapter 1 Introduction  98-109
    1.1 Color Constancy Introduction  98-100
      1.1.1 Color Constancy in Psychology  98-99
      1.1.2 Color Constancy in Machine Vision  99-100
      1.1.3 The Mixture of Two Kinds of Color Constancy  100
    1.2 The White Balance on Camera  100
    1.3 The Background and Meaning of Skin Color Correction  100-101
    1.4 Basic Knowledge of Skin  101-103
    1.5 Basic Knowledge on Color Space  103-109
      1.5.1 RGB Color Space  103-104
      1.5.2 Color Space in Television  104-105
      1.5.3 CIE Color Space  105-107
      1.5.4 The 7 Correction  107-109
  Chapter2 Main Method of Color Constancy  109-124
    2.1 Main Method of Color Constancy  109-123
      2.1.1 Color Constancy Using Estimate of the Illuminant Color  109-114
      2.1.2 Gray World  114
      2.1.3 White Patch  114-115
      2.1.4 Gamut Constraint Method  115-119
      2.1.5 Neural Network Method  119-121
      2.1.6 Supervise Color Constancy  121-122
      2.1.7 Other Methods  122-123
    2.2 The Compare of the Color Constancy Methods  123-124
  Chapter 3 Color Constancy Methods to Skin Color Correction  124-128
    3.1 Color Constancy Methods to Skin Color Correction  124-127
      3.1.1 Estimation of the Illuminant Color Using Dichromatic Reflection Model  124-125
      3.1.2 Gray World  125
      3.1.3 The White Background Recovery  125-126
      3.1.4 The Eyes and Eyebrows Gray Level Recovery  126
      3.1.5 Color Chart Recovery  126
      3.1.6 Color Contrast Strength  126-127
    3.2 Summarize Briefly  127-128
  Chapter4 Future of Color Constancv and Skin Color Correction  128-130
致谢  130

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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