[发明专利]视频聊天中的人眼自然对视自适应矫正方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机视觉、图像处理等技术领域，具体涉及一种视频聊天中的人眼自然对视自适应矫正的方法。

背景技术

随着社会经济的发展，互联网逐渐成了世界的主导，网络变得越来越完善，拉近了人与人之间的距离。视频聊天实现了远距离面对面的交流，具有即时、方便、高效的特点，被人们广泛使用。但是，由于人们聊天时通常看的是显示对方画面的窗口，而不是直接看着摄像头，这就导致视频聊天过程中，很难达到双方自然对视的、眼对眼的交流，而往往是侧脸交流、俯视交流或者仰视交流，这样就使得视频聊天没有实现真正意义上的面对面交流，缺少自然对视时的亲和力。

而目前，在整个技术领域中，对这个问题进行的研究不是很多，提供的技术方案都非常的少。2010年Iris公司推出了一款搭载Camera-reflection系统的镜面挡板，把它安放在电脑的显示器上，利用镜面挡板反光取景的特性，使得视频聊天者可以相互对视，达到眼神交流的效果。该款产品售价较高，而且镜面挡板个头比较大，携带不方便，同时安放在笔记本电脑的显示器上可能会给用户带到打字方面的不便。

目前相关的解决方案极少，而且都是从硬件入手，如对摄像头进行处理或者增加挡板等，这些方法虽然能在一定程度上达到对视的效果，但携带不便，价格不菲，同时给使用者带来其他的困扰。

发明内容

本发明针对目前视频聊天中双发无法实现眼睛对视的问题，而提供一种视频聊天中的人眼自然对视自适应矫正方法。该方法能够在不增加其他硬件设备的前提下，实现视频聊天过程中，达到双方眼睛自然对视、面对面交流的效果。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

视频聊天中的人眼自然对视自适应矫正方法，所述矫正方法通过利用人眼处于自然对视状态的模板图片上的眼睛区域实时替换视频聊天过程中视频图像中的眼睛区域，实现矫正。

在本发明的优选实例中，所述矫正方法的具体步骤如下：

（1）拍摄双眼处于自然对视状态的照片，作为模板图片，并检测模板图片中眼睛大致区域；

（2）在检测到的眼睛大致区域中进行双眼区域的精确提取，得到精确双眼区域，作为替换矫正的标准模板；

（3）拍下闭眼时的照片，并获取闭眼时的眼睛高度；

（4）抓取视频单帧图像，并提取该图像中眼睛精确区域；

（5）对视频图像中眼睛状态进行闭眼判断，若是则进行下一步，否则转至（4）继续处理；

（6）利用步骤（2）中标注模块对视频图像中眼睛区域进行替换处理，直至视频聊天结束。

进一步的，所述步骤（1）中的具体过程如下：

（11）双眼自然注视摄像头，拍下此时照片作为模板图片，模板图片中双眼处于自然对视时的状态；

（12）在模板图像中，对人脸区域进行检测，提取出包含人脸的矩形区域，缩小人眼检测的范围；

（13）在提取出的矩形区域中，根据眼睛在人脸中的位置，对人眼区域的上半部分进行人眼检测，提取包含眼睛大致区域。

进一步的，所述步骤（2）中的具体过程如下：

（21）二值化处理眼睛大致区域：灰度化处理眼睛大致区域，将直方图规定化引入二值化阈值选取中，先对灰度图像直方图进行规定化处理，然后用迭代法选取阈值；

（22）去除二值化图像中干扰信息：对左眼区域的左部和底部进行搜索，对右眼区域的右部和底部进行搜索，去除搜索到的由于存在头发、眉毛等干扰信息所表现出来的黑色区域；

（23）获取眼睛外切矩形：对去除干扰信息的二值化图像进行边缘检测，从图像左边第一列开始搜寻左眼角点，从右边第一列开始搜寻右眼角点；从图像第一行开始往下逐行搜寻上眼睑最高点，找出最高点所在行，从图像最后一行开始往上搜寻下眼睑最低点，找出最低点所在行；根据左右眼角点和最高与最低眼睑点所在直线提取到眼睛外切矩形，精确提取眼睛区域。

进一步的，所述步骤（3）中的具体过程：获取闭眼状态时的图片，提取眼睛大致区域，具体利用步骤（12）和（13）方案提取眼睛大致区域；再者利用步骤（2）方案提取闭眼状态眼睛精确区域，并得到闭眼状态时眼睛高度L2。

进一步的，所述步骤（4）中的具体过程：抓取视频中单帧图像，利用步骤（12）和（13）方案提取眼睛大致区域，然后利用步骤（2）方案精确提取眼睛区域，并获得眼睛高度L。