[发明专利]基于多光谱成像的人体皮肤检测方法

权利要求书

1.一种在多光谱成像系统中通过校准的方法获取所选两个波段下多光谱图像中物体的反射特性，并基于反射特性进行人体皮肤检测的方法，所述方法包括用处理器实现的以下步骤：

a) 在被拍摄场景中放置参照物，参照物用于获取图像中其他像素的反射特性；

b) 校准：实施例不同，需要获取的反射特性不同，校准方法与需要获取的反射特性有关。校准是处理器通过已知参照物的反射特性获取其他物体反射特性；

c) 训练：从拍摄的图片中提取正样本（皮肤）和负样本（非皮肤物体），利用机器学习的方法训练获得分类器；

d) 检测：用训练阶段获得的分类器进行人体皮肤检测。

2.如权利要求1中所述多光谱成像系统，需要在场景中布置参照物，参照物的反射特性须已知。

3.如权利要求1中所述方法，反射特性包括灰度特性、反射率特性，还包括基于二者的变形，如反射率的归一化或相互之间的差值。

4.如权利要求1中所述的两个波段，第一个波段为420nm，第二个波段可以在780-850nm之间。

5.如权利要求1中所述方法，利用参照物反射特性获取图像中其他物体的反射特性需要经过校准的方法。通过校准方法获取反射特性的一个实施例包括用处理器实现的以下步骤：

a) 将所选两个波段的滤光片分别放于拍摄设备镜头前用于拍摄多光谱图像，处理器计算拍摄的图像的平均灰度值，处理器通过调节多光谱光源的控制器改变多光谱光源亮度使图像的平均灰度在180-220之间以保证尽量不丢失图像信息；

b) 处理器通过拍摄设备获取参照物某个像素的灰度值或某一区域的灰度平均值，并读取已保存的参照物反射特性（反射率）；

c) 处理器通过拍摄装备获取图像中物体的像素灰度值；

d) 处理器根据获取的参照物的信息，通过计算获得图像中物体的反射特性，例如：

。

6.如权利要求1中所述方法，通过校准的方法获取反射特性的另一个实施例包括用处理器实现的以下步骤：

a) 在黑暗环境（无外界光）下，所选波段的多光谱光源须是窄带的，拍摄设备镜头前无须加装滤光片。处理器通过拍摄设备获取多光谱光源第一个波段下参照物所在位置的某个像素灰度值或某一区域的灰度平均值，处理器读取已保存的参照物反射特性（反射率），处理器计算二者之比并保存计算结果；

b）按照上步的步骤，在第二个波段下同样计算参照物的灰度值与反射率之比，处理器通过调节多光谱光源的控制器改变该波段下的光照强度使该波段下灰度值与反射率之比与第一个波段下的比值相等： 

c）在黑暗环境下完成校准后，在有外界光的影响时，由于该实施例采用的是窄带的多光谱光源而未在拍摄设备镜头前加滤光片。故可以利用同一个像素在不同波段下的差值来去除外界光的影响。为了进一步减弱外界光不均匀所带来的影响还可以对差值进行归一化。

7.如权利要求5和6中获取反射特性的方法，将正样本（皮肤）和负样本（非皮肤物体）反射特性作为特征，利用机器学习的方法进行训练获取分类器。

8.如权利要求1中所述方法，将皮肤检测作为一个二分类问题考虑，在检测时计算多光谱图像中每个像素的反射特性，然后用分类器分类得到最终结果。