[发明专利]一种处理人脸图像的光照归一化方法

说明书

技术领域

本发明属于数字图像处理技术领域，涉及一种处理人脸图像的光照归一化方法。

背景技术

可变光照条件下，比如阴影、过曝光与欠曝光情况下的人脸识别是人脸识别系统中的一个难题。在过去的十几年间，虽然提出了许多方法，但都有不尽人意的地方，大多数无法应用于实际需求。

对可变光照条件下的人脸图像进行光照处理的一类方法是直接进行光照校正，如灰度拉伸、Gamma校正、直方图均衡化以及直方图匹配等，这些方法由于没有考虑待处理图像的光照条件，因此，这类方法很难获得满意的处理结果。另一类方法是光照不变特征提取，即将人脸图像看成是由反映人脸细节的反射部分的小尺度特征和由光照组成的大尺度特征这两部分，然后提取小尺度的特征细节部分。典型的方法有基于图像梯度域的光照不敏感特征提取方法，基于高频子带信息的光照不敏感特征提取方法及各种基于子空间的方法，这些方法都能在一定的程度上能提取到不受光照变化影响的反映人脸细节信息的图像，但对光照的过渡抑制使人脸识别时的特征信息受到了较大程度的损失，不利于后续的人脸识别。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理人脸图像的光照归一化方法，以解决现有光照不变特征提取的方法，使人脸识别时的特征信息受到了较大程度的损失，不利于后续的人脸识别的问题。

本发明采用的技术方案为，一种处理人脸图像的光照归一化方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，读入待处理人脸图像f(x,y)，并对其取对数得到

步骤2，计算阴影层图像

步骤3，计算反射层图像并进行指数变换得到

步骤4，选取样本图像g(x,y)，并计算其直方图H_g(i)；

步骤5，对反射层图像采用直方图匹配法进行归一化处理，即得到待处理人脸图像经光照归一化方法矫正后的图像r(x,y)。

本发明的特点还在于，

步骤1的具体方法为，设待处理的人脸图像为f(x,y)，其大小为m×n，对f(x,y)取对数变换，则得到其中

步骤2的具体方法为，

2.1）计算步骤1中得到的人脸图像在x方向上的差分：即为图像在水平方向上左右相邻像素的灰度值之差；

2.2）计算步骤1中得到的人脸图像在y方向上的差分：即为图像在垂直方向上上下相邻像素的灰度值之差；

2.3）按照式（1）计算矩阵A的各元素A_i,j，