[发明专利]一种基于人脸色彩特征的自动白平衡方法及电子媒体装置

说明书

技术领域

本发明涉及影像技术和电子设备领域，特别的是摄像头图像处理系统中的色彩控制、处理和增强。

背景技术

自动白平衡通常包括照明色彩及色温估计，色彩通道的增益调节和色彩矫正和增强。肤色物体表面通常是白平衡照明色彩及色温估计的比较棘手的场景。其一是种族和个体的肤色差，以及个人化妆等带来的随机变异。其二是白色或其它物体表面在一定的色温光照下和肤色难以分辨，从而使目前流行的一些白平衡算法如A.灰色世界、B.完全反射、C.多表面相关等在肤色充盈的场景下对环境色温发生误判。即便在主流品牌的摄像产品中，肤色引起的白平衡误差和肤色色彩还原误差也颇为多见。因此，美国专利申请公开号US2008037975A1中主张将人脸肤色从环境色温的估计中剔除。自动白平衡的一个主要难点是在估计环境色温时，摄像头看到的是未知光源的光照在未知色彩表面物体上的混叠。如果场景中有已知色彩的表面，比如像专业摄像常用的现场白平衡的灰板，计算则很简单。但这对普通照相用户是不方便的。

发明内容

本发明的其中一个目的在于提供一种基于人脸色彩特征的自动白平衡方法。

解决本发明的其中一个目的所采取的方案是：提供一种基于人脸色彩特征的自动白平衡方法，其特征在于，该方法适用于电子媒体装置的图像及视频媒体的自动白平衡，包括如下步骤：

步骤一：获取在自动白平衡适用的光源照明下含有清晰明亮用户人脸的图像；对人脸进行检测、分割、识别和色彩特征提取，获取包括用户人脸肤色、眼白及牙齿的本征值和目标值的人脸色彩特征集；

步骤二：根据所述人脸色彩特征集对图像背景和人脸分别进行环境照明色温及色彩估计，得到对应色温及色彩估计值C₁、C₂，综合C₁、C₂得到全图像的估计值C₃；

步骤三：根据所述人脸色彩特征集、色温及色彩估计值对图像进行白平衡矫正和色彩增强。

本发明的又一目的在于提供一种电子媒体装置。

解决本发明的又一目的所采取的方案是：提供一种电子媒体装置，包括至少一个前置工作模式的摄像头，所述摄像头的前置工作模式的拍摄视场中通常含有该电子媒体装置的用户；

一个或多个控制器，其中一个控制器用于控制该电子媒体装置的系统；

固态或非暂时性存储器，用于存有可供控制器读取的指令集；

动态存储器，用于供摄像头缓存帧图像和其它数据，以及控制器用来执行指令；

可通过网络或其它媒介接收和传送图像、视频或其它数据的装置；

可显示图像和图形的显示屏；

用户可控的人机交互界面；

其中，所述摄像头包括镜头、图像传感器、存储器、摄像头控制器、及图像处理器等模块；该图像处理器将图像传感器传过来的信号处理成符合应用格式化的图像或视频；

其中，所述摄像头的上述部分或全部模块是资源独立的，或者是和宿主电子媒体装置资源共享的；

该图像处理器包括自动白平衡模块，该自动白平衡模块通过其包括的电子逻辑和控制处理电路硬件模块及控制处理软件模块以及该电子媒体装置的其它资源来实现下述自动白平衡方法和步骤：

步骤一：获取在自动白平衡适用的光源照明下含有清晰明亮用户人脸的图像，对人脸进行检测、分割、识别和色彩特征提取，获取包括用户人脸肤色、眼白及牙齿的本征值和目标值的人脸色彩特征集；

步骤二：运用所述人脸色彩特征集对图像背景和人脸分别进行环境照明色温及色彩估计，得到对应色温及色彩估计值C₁、C₂，综合C₁、C₂得到全图像的估计值C₃；

步骤三：根据人脸色彩特征集、色温及色彩估计对图像进行白平衡矫正和色彩增强。

在本发明中，该图像处理器包括自动白平衡模块，该自动白平衡模块包括电子逻辑和控制处理电路及控制处理软件，通过该电子逻辑和控制处理电路及控制处理软件在视频预览、录像或抓拍过程中将该图像处理器流水线上的帧图像缓存于独立的或共享的存储器中，进行人脸检测、分割和识别，提取用户人脸的色彩特征作为自动白平衡的参考表面，利用该表面色彩特征进行更为准确的白平衡的照明色温及色彩估计，并可对人脸及人体裸露的肤色、图像的其它部分进行有区别的白平衡的调节和色彩增强。此外，通过人机交互界面可获取用户对自己人脸色彩的喜好作为AWB调节的参考目标值，以达到一对一的用户人脸色彩表达的体验效果。