一種基于yuv顏色空間的牙齒識別方法、系統(tǒng)及拍攝終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于YUV顏色空間的牙齒識別方法及其應(yīng)用該方法的系統(tǒng)、拍攝終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，越來越多載有高清或者微型攝像頭或者圖像獲取裝置的設(shè)備出現(xiàn)，例如數(shù)碼相機(jī)，手機(jī)，平板電腦，甚至是筆記本等等。無論是攝像設(shè)備的像素、光圈或者是拍攝環(huán)境的光線、平穩(wěn)度甚至是設(shè)備的I/o性能等都會對成像質(zhì)量造成影響，帶來的結(jié)果是成像與現(xiàn)實(shí)世界真實(shí)畫面有差距。這種差距可能與設(shè)備使用者的意愿相違背，或者是達(dá)不到使用者的美觀要求。由此衍生出來的各種圖像后期處理軟件，通過能圖像進(jìn)行色彩上的處理，使得圖像在視覺上達(dá)到相比原圖更加符合使用者審美觀的效果。
[0003]特別是在自拍照等人物圖像處理中，即使膚色、眼睛等處理效果都非常完美，一口黃牙總是很煞風(fēng)景，就算笑容再甜美，但拍照后看起來視覺感總是欠佳，讓照片黯然失色，因此牙齒美容技術(shù)是圖像美容技術(shù)中比較小的但又非常關(guān)鍵的技術(shù)，且牙齒美容技術(shù)更是依賴于牙齒識別技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種基于YUV顏色空間的牙齒識別方法、系統(tǒng)及拍攝終端，能夠快速的、自動的進(jìn)行牙齒識別，便于進(jìn)一步進(jìn)行牙齒處理。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]首先，本發(fā)明提供一種基于YUV顏色空間的牙齒識別方法，其包括以下步驟:
[0007]10.收集牙齒樣本數(shù)據(jù)，并將該牙齒樣本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間進(jìn)行牙齒建模，得到牙齒模型圖；
[0008]20.對待處理圖像進(jìn)行人臉識別，并根據(jù)識別到的人臉區(qū)域進(jìn)行牙齒初步定位，得到包含牙齒的嘴部區(qū)域；
[0009]30.對所述的嘴部區(qū)域進(jìn)行YUV顏色空間的轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換圖像；
[0010]40.通過查找所述的牙齒模型圖，得到所述的轉(zhuǎn)換圖像的每個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)的牙齒概率值，從而得到牙齒概率圖。
[0011]優(yōu)選的，所述的步驟10將牙齒樣本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間進(jìn)行牙齒建模，進(jìn)一步包括以下步驟:
[0012]11.將牙齒樣本數(shù)據(jù)生成掩碼圖；
[0013]12.根據(jù)所述的掩碼圖獲取所述的牙齒樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的有效牙齒像素；
[0014]13.將所述的有效牙齒像素從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間，得到所述的有效牙齒像素的U分量和V分量。
[0015]優(yōu)選的，所述的步驟10中的牙齒模型圖的制作進(jìn)一步包括以下步驟:
[0016]14.初始化一張黑色圖作為初始牙齒模型圖，該初始牙齒模型圖分別以U分量和V分量作為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；
[0017]15.根據(jù)所述的有效牙齒像素的U分量和V分量進(jìn)行牙齒模型圖的繪制，將所述的有效牙齒像素的像素位置[U，V]的設(shè)為白色；
[0018]16.通過大量的牙齒樣本數(shù)據(jù)的有效牙齒像素進(jìn)行牙齒像素區(qū)域的填充，得到后期的牙齒模型圖。
[0019]優(yōu)選的，所述的步驟10的牙齒模型圖的制作進(jìn)一步包括對所述的后期的牙齒模型圖進(jìn)行手動微調(diào)，得到優(yōu)化的牙齒模型圖；微調(diào)步驟如下:
[0020]17.將黑色圖中繪制的白色的牙齒像素區(qū)域中零散分布的黑色點(diǎn)進(jìn)行填充為白色；
[0021]18.剔除與所述的牙齒像素區(qū)域偏差較遠(yuǎn)的白色點(diǎn)；
[0022]19.對所述的牙齒像素區(qū)域的邊緣進(jìn)行漸變處理，得到優(yōu)化的牙齒模型圖。
[0023]優(yōu)選的，所述的步驟20中根據(jù)識別到的人臉區(qū)域進(jìn)行牙齒初步定位得到包含牙齒的嘴部區(qū)域，是通過識別所述的人臉區(qū)域的嘴部區(qū)域的關(guān)鍵點(diǎn)，并通過該關(guān)鍵點(diǎn)的外接矩形進(jìn)行圖像裁剪，得到包含牙齒的嘴部區(qū)域。
[0024]優(yōu)選的，所述的步驟40中查找所述的牙齒模型圖，是根據(jù)所述的YUV顏色空間的轉(zhuǎn)換圖像的U分量和V分量進(jìn)行查找所述的YUV顏色空間的牙齒模型圖的對應(yīng)的坐標(biāo)位置，其中，所述的牙齒模型圖是以U分量和V分量分別作為它的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。
[0025]優(yōu)選的，所述的步驟40中通過查找所述的牙齒模型圖得到所述的轉(zhuǎn)換圖像的每個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)的牙齒概率值，該牙齒概率值的計(jì)算公式如下:
[0026]Alpha = TeethModel[U*256+V]；
[0027]其中，U、V分別為所述的轉(zhuǎn)換圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的U分量和V分量，TeethModel為所述的牙齒模型圖，Alpha為計(jì)算得到的對應(yīng)像素點(diǎn)的牙齒概率值。
[0028]其次，本發(fā)明還提供一種基于YUV顏色空間的牙齒識別系統(tǒng)，其包括:
[0029]牙齒模型圖創(chuàng)建模塊，其通過收集牙齒樣本數(shù)據(jù)，并將該牙齒樣本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間進(jìn)行牙齒建模，得到牙齒模型圖；
[0030]人臉識別模塊，其通過對待處理圖像進(jìn)行人臉識別，并根據(jù)識別到的人臉區(qū)域進(jìn)行牙齒初步定位，得到包含牙齒的嘴部區(qū)域；
[0031]顏色空間轉(zhuǎn)換模塊，其對所述的嘴部區(qū)域進(jìn)行YUV顏色空間的轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換圖像；
[0032]牙齒概率計(jì)算模塊，其通過查找所述的牙齒模型圖，得到所述的轉(zhuǎn)換圖像的每個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)的牙齒概率值，從而得到牙齒概率圖。
[0033]另外，本發(fā)明還提供一種拍攝終端，其特征在于，該拍攝終端包括如上所述的基于YUV顏色空間的牙齒識別系統(tǒng)。
[0034]優(yōu)選的，所述拍攝終端包括:手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)或平板電腦。
[0035]本發(fā)明的有益效果是:
[0036]本發(fā)明的一種基于YUV顏色空間的牙齒識別方法、系統(tǒng)及拍攝終端，其通過收集牙齒樣本數(shù)據(jù)，并將該牙齒樣本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間進(jìn)行牙齒建模得到牙齒模型圖，然后對待處理圖像進(jìn)行人臉識別和牙齒初步定位，得到包含牙齒的嘴部區(qū)域，并對所述的嘴部區(qū)域進(jìn)行YUV顏色空間的轉(zhuǎn)換得到轉(zhuǎn)換圖像，最后通過查找所述的牙齒模型圖得到所述的轉(zhuǎn)換圖像的每個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)的牙齒概率值，從而得到牙齒概率圖，實(shí)現(xiàn)快速的、自動的進(jìn)行牙齒識別。
【附圖說明】
[0037]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0038]圖1為本發(fā)明基于YUV顏色空間的牙齒識別方法的流程簡圖；
[0039]圖2為本發(fā)明基于YUV顏色空間的牙齒識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖3為本發(fā)明拍攝終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例的待處理圖像；
[0042]圖5為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的牙齒模型圖；
[0043]圖6為根據(jù)本發(fā)明方法對圖4的待處理圖像進(jìn)行圖5的牙齒模型圖的查找得到的牙齒概率圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0045]如圖1所示，本發(fā)明的一種基于YUV顏色空間的牙齒識別方法，其包括以下步驟:
[0046]10.收集牙齒樣本數(shù)據(jù)，并將該牙齒樣本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間進(jìn)行牙齒建模，得到牙齒模型圖；
[0047]20.對待處理圖像進(jìn)行人臉識別，并根據(jù)識別到的人臉區(qū)域進(jìn)行牙齒初步定位，得到包含牙齒的嘴部區(qū)域；
[0048]30.對所述的嘴部區(qū)域進(jìn)行YUV顏色空間的轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換圖像；
[0049]40.通過查找所述的牙齒模型圖，得到所述的轉(zhuǎn)換圖像的每個(gè)像素點(diǎn)對應(yīng)的牙齒概率值，從而得到牙齒概率圖。
[0050]本實(shí)施例中，所述的步驟10將牙齒樣本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間進(jìn)行牙齒建模，進(jìn)一步包括以下步驟:
[0051]11.將牙齒樣本數(shù)據(jù)生成掩碼圖，本實(shí)施例是采用PS工具對所述的牙齒樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行逐一標(biāo)定各自的牙齒的有效部位并生成掩碼圖，該掩碼圖中用白色表示牙齒區(qū)域，用黑色表示其他區(qū)域；
[0052]12.根據(jù)所述的掩碼圖獲取所述的牙齒樣本數(shù)據(jù)對應(yīng)的有效牙齒像素；
[0053]13.將所述的有效牙齒像素從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為YUV顏色空間，得到所述的有效牙齒像素的U分量和V分量；具體計(jì)算公式如下:
[0054]Y = R*0.299000+G*0.587000+Β*0.114000 ；
[0055]U = R*-0.168736+G*-0.331264+Β*0.500000+128 ；
[0056]V = R*0.500000+G*-0.418688+B*-.081312+128 ；
[0057]其中，R、G、B為牙齒像素在RGB顏色空間下的各個(gè)通道的像素值，Y、U、V為對應(yīng)的YUV顏色空間下的像素值，且R、G、B、Y、U、V取值范圍在O到255之間。
[0058]本實(shí)施例中，所述的牙齒模型圖的制作進(jìn)一步包括以下步驟:
[0059]14.初始化一張黑色圖作為初始牙齒模型圖，該初始牙齒模型圖大小為256*256，其分別以U分量和V分