[发明专利]一种确定复杂光照人脸图像的光照不变量的方法

摘要

本发明公开了一种确定复杂光照人脸图像的光照不变量的方法，首先，研究经典的可见光成像模型——朗伯模型，分析物体成像原理，为建立新型的光照估计模型提供原理依据；接着，在设计光照估计模型时，考虑到复杂光照条件下，一幅人脸图像的光照情况可分为无遮挡、遮挡以及过渡这三个区域，因而将其分成两类进行讨论；再次，由于相邻像素间光照的相关性，可将之前定义的两类光照估计结果进行融合得到一个最终结果；最后，由经典简单的朗伯模型，可推导得出人脸图像的光照不变量。本发明方法可以有效地消除原始图像的光照差异。而且所提光照不变量的数值范围介于0和1之间，与人脸本征的数值范围一致。

主权项

1.一种确定复杂光照人脸图像的光照不变量的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过分析朗伯模型，确定复杂光照人脸图像模型；2)设计光照估计模型，求解人脸图像的图像光照；具体过程如下：2‑1)基于光照缓慢变化区域和光照快速变化区域分别设计光照估计模型I和光照估计模型Ⅱ：光照估计模型I被定义为：光照估计模型Ⅱ被定义为：F_a(x,y)＝I_m(x,y)‑F(x,y)(5)其中，I_m(x,y)是光照估计模型I下的图像光照，I_s(x,y)是光照估计模型Ⅱ下的图像光照，o_i,j是点(x,y)在Ω₁邻域中的相邻点；max(·)和min(·)分别表示求取集合数据的最大值和最小值；2‑2)计算I_m(x,y)和I_s(x,y)，利用光照融合将人脸图像F(x,y)中融合光照估计结果I_ms(x,y)定义为：t＝mean(F_g(x,y))+k×(max(F_g(x,y))‑mean(F_g(x,y)))   (7)F_g(x,y)＝F_a(x,y)/I_m(x,y)   (8)其中，mean(·)表示求取集合数据的平均值；k为可调因子；2‑3)设计一种自适应的各向异性高斯滤波来建立相邻像素的图像光照之间的相关性，并且将最终的图像光照I(x,y)定义为：其中，G(x,y,Ω₂)为标准差为ρ、卷积核尺度为Ω₂的高斯核；P(x,y,Ω₂)是I_ms(x,y)对应的各向异性模版；I_ms(i,j)是I_ms(x,y)在Ω₂邻域中的像素点；3)根据步骤1)的复杂光照人脸图像模型和步骤2)求解的人脸图像的图像光照，计算人脸光照不变量。