数字图像中人脸美化算法的研究

摘要

当今社会中，越来越多的用到多媒体系统，例如数码相机，手机，视频会议等，它们的共同点就是要可以显示人脸。由于人们审美观念的不断提高，对显示图像的质量要求也随之越来越高，虽然Photoshop可以完成这方面的工作，但是它要求使用者对Photoshop有一定的了解，并且该工作复杂而繁琐，所以需要一种可以自动的处理人脸图像的一个系统，近来对该方面的研究越来越受到关注。人们追求的是一种在不失真的前提下尽可能的使人脸变得漂亮，光滑的高质量显示图像的效果。 本文针对此课题进行了研究并完成了相关算法的实现，针对较为常见的JPEG格式的人脸图片完成了自动的人脸美化系统设计，首先应用肤色模型算法定位出人脸区域，然后对检测出的人脸区域做人脸美化处理，同时为了避免模糊图像同时保留人脸部分的特征信息，再进一步对该区域图像做二值化处理来粗略的定位出人脸的特征区域，最后对人脸的非特征区域做迭代的非线性多级中值滤波处理，来去除人脸皮肤中的斑点，皱纹等影响皮肤美观的不理想因素。通过以上各个步骤，可以很好的保留图像的细节部分，同时有效的去除不理想信息，同时可以通过调节迭代次数来达到不同的滤波效果，以适应不同的用户人群，具有较好的鲁棒性。同时本文通过同Arakawa提出的非线性滤波器系统的实验结果进行比较，取得了比较不错的结果。 本文以含有各种人脸图像为样本，基于VC++平台实现了以上人脸美化算法，广泛的样本处理结果表明：该算法能有效消除图像中的斑点皱纹等不理想因素，并不影响数码相机经典图像成像体系的图像细节质量和复杂度，具有学术创新和实际应用前景。