1.一种高质量皮肤图像的获取方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:获取拍摄的多档光照强度,包括步骤:
S11:由高亮度往低亮度不断调整光照强度,同时获取不同光照强度下的皮肤测试图像;
S12:根据所有皮肤测试图像计算得到所有皮肤测试图像的皮肤光照评价质量,其中,所述皮肤光照评价质量为去除图像中最高5%和最低5%亮度像素后的皮肤测试图像的图像对比度;该图像对比度的计算步骤为:S12a:获取皮肤测试图像宽度方向上的像素个数M和高度方向上的像素个数N;
S12b:获取与皮肤测试图像相应的灰度图像矩阵,并获取灰度图像矩阵中的每行每列上的像素灰度值I;
S12c:计算得到去除图像中最高5%和最低5%亮度像素后的皮肤测试图像的图像平均灰度值S12d:通过公式 计算得到皮肤测试图像的图像对比度,其中Iij
为所述灰度图像矩阵中第i行第j列位置上的像素灰度值;
S13:根据皮肤光照评价质量获取多档光照强度;
S2:在多档光照强度下拍摄并获取不同曝光时长的皮肤曝光图像;
S3:对不同曝光时长的皮肤曝光图像进行优化处理,输出最终皮肤图像。
2.根据权利要求1所述的高质量皮肤图像的获取方法,其特征在于:所述步骤根据皮肤光照评价质量获取多档光照强度中,所述多档光照强度包括第一光照强度α、第二光照强度β和第三光照强度γ,且β=α+10%*α,γ=α-10%*α。
3.根据权利要求2所述的高质量皮肤图像的获取方法,其特征在于:所述步骤根据皮肤光照评价质量获取多档光照强度,包括以下步骤:获取第一光照强度α:根据所述图像对比度的计算步骤获取所有皮肤测试图像的图像对比度后,通过比较所有皮肤测试图像的图像对比度大小,获得图像对比度最大的一皮肤测试图像所对应的光照强度α;
获取第二光照强度β:β=α+10%*α;
获取第三光照强度γ:γ=α-10%*α。
4.根据权利要求3所述的高质量皮肤图像的获取方法,其特征在于:所述步骤在多档光照强度下拍摄并获取不同曝光时长的皮肤曝光图像,包括以下步骤:将当前拍摄光照强度调整为第一光照强度α;
通过第一摄像头获取第一曝光时长的长曝光图像lαa;同时通过第二摄像头持续拍摄n张第二曝光时长的短曝光图像lαb,并生成相应的图像序列{lαb1,lαb2,lαb3…lαbn-1,lαbn};第二摄像头拍摄完毕后,继续拍摄m张第三曝光时长的中曝光图像lαc,并生成相应的图像序列{lαc1,lαc2,lαc3…lαcm-1,lαcm};
结束第一摄像头和第二摄像头在第一光照强度α下的拍摄;
将当前拍摄光照强度切换为第二光照强度β;
通过第一摄像头获取第一曝光时长的长曝光图像lβa;同时通过第二摄像头持续拍摄n张第二曝光时长的短曝光图像lβb,并生成相应的图像序列{lβb1,lβb2,lβb3…lβbn-1,lβbn};第二摄像头拍摄完毕后,继续拍摄m张第三曝光时长的中曝光图像lαc,并生成相应的图像序列{lβc1,lβc2,lβc3…lβcm-1,lβcm};
结束第一摄像头和第二摄像头在第二光照强度β下的拍摄;
将当前拍摄光照强度切换为第三光照强度γ;
通过第一摄像头获取第一曝光时长的长曝光图像lγa;同时通过第二摄像头持续拍摄n张第二曝光时长的短曝光图像lγb,并生成相应的图像序列{lγb1,lγb2,lγb3…lγbn-1,lγbn};第二摄像头拍摄完毕后,继续拍摄m张第三曝光时长的中曝光图像lαc,并生成相应的图像序列{lγc1,lγc2,lγc3…lγcm-1,lγcm};
结束第一摄像头和第二摄像头在第三光照强度γ下的拍摄。
5.根据权利要求4所述的高质量皮肤图像的获取方法,其特征在于:所述第一曝光时长t3、所述第二曝光时长t1和所述第三曝光时长t2满足关系式(n*t1+m*t2)/t3=1。
6.根据权利要求4或5所述的高质量皮肤图像的获取方法,其特征在于:所述步骤对不同曝光时长的皮肤曝光图像进行优化处理,输出最终皮肤图像,包括以下步骤:设定一光照强度变量k,且k∈{第一光照强度α,第二光照强度β,第三光照强度γ};
光照强度变量k从集合{第一光照强度α,第二光照强度β,第三光照强度γ}中依次取值,并分别对依次取值后的光照强度变量k相应的长曝光图像lka、n张短曝光图像的图像序列{lkb1,lkb2,lkb3…lkbn-1,lkbn}、及m张中曝光图像的图像序列{lkc1,lkc2,lkc3…lkcm-1,lkcm}进行多曝光分析,输出n+m+1张曝光一致性图像的图像序列{lka’,lkb1’…lkbn’,lkc1’… lkcm’};
分别对依次取值后的光照强度变量k相应的曝光一致性图像序列{lka’,lkb1’…lkbn’,lkc1’…lkcm’}进行图像超分辨率重建为高分辨率图像lkd;
对光照强度变量k在三个不同光照强度下获得的三个高分辨率图像lkd进行融合处理,生成并输出最终皮肤图像le。
7.根据权利要求6所述的高质量皮肤图像的获取方法,其特征在于:所述步骤对依次取值后的光照强度变量k相应的长曝光图像、n张短曝光图像的图像序列、及m张中曝光图像的图像序列进行多曝光分析,输出n+m+1张曝光一致性图像的图像序列,包括以下步骤:优化准备:对相机响应函数进行改进,计算所有图像序列的图像中不同像素点的光照辐射,获得光照强度变量k改进后的相机响应函数Ziju=fk(EijΔtu);其中,u表示曝光时长变量状态,且u∈{第一曝光时长的状态,第二曝光时长的状态,第三曝光时长的状态};fk表示不同的光照强度变量k下预估的不同的相机响应函数;Ziju表示在曝光时长变量u下,灰度图像矩阵中第i行第j列位置上的像素灰度值在全图出现次数与全图像素数量的比值;Eij表示灰度图像矩阵中第i行第j列位置处对应的光照辐射强度;Δtu表示在曝光时长变量状态u下的曝光时间;
获取曝光一致性图像序列:根据改进后的相机响应函数Ziju=fk(EijΔtu),计算得到该改进后的相机响应函数的逆函数;并通过所述改进后的相机响应函数的逆函数分别对依次取值后的光照强度变量k下的所有曝光图像进行处理,分别得到并输出依次取值后的光照强度变量k下的n+m+1张曝光一致性图像的图像序列{lka’,lkb1’…lkbn’,lkc1’…lkcm’}。
8.根据权利要求7所述的高质量皮肤图像的获取方法,其特征在于:
所述步骤分别对依次取值后的光照强度变量k相应的n+m+1张曝光一致性图像的图像序列{lka’,lkb1’…lkbn’,lkc1’…lkcm’}进行图像超分辨率重建为高分辨率图像lkd,包括以下步骤:分别对依次取值后的光照强度变量k下的n+m+1张曝光一致性图像的图像序列依次进行粗配准和精配准处理,从而分别计算得到不同的光照强度变量k下n+m+1张曝光一致性图像的图像序列的旋转参数、平移参数和投影变换参数;
分别根据光照强度变量k在三个不同光照强度下获得的旋转参数、平移参数和投影变换 参数对与其对应的n+m+1张曝光一致性图像的图像序列进行亚像素插值处理,生成对应的高分辨率图像;
以及,所述步骤对光照强度变量k在三个不同光照强度下获得的三个高分辨率图像lkd进行融合处理,生成并输出最终皮肤图像le,包括以下步骤:分别对光照强度变量k在三个不同光照强度下获得的三个高分辨率图像在相同的均衡条件下进行光照均衡预处理;
在经过光照均衡预处理后的三个高分辨率图像中提取出每一个相同位置上的像素点的像素值,并计算得到三个高分辨率图像中每一个相同位置上的像素点的像素平均值;
将计算得到的所有像素平均值进行融合处理,形成最终HDR皮肤图像le。
9.一种高质量皮肤图像的获取系统,其特征在于:包括光源模块、图像获取模块和处理模块;
所述光源模块用于调节拍摄环境的光照强度;
所述图像获取模块用于拍摄并获取图像;
所述处理模块分别与所述光源模块和图像获取模块电性连接,并控制所述光源模块和所述图像获取模块的工作状态;
所述处理模块控制所述光源模块发出的光照强度由高亮度往低亮度不断调整,同时控制所述图像获取模块获取不同光照强度下的皮肤测试图像,并根据所有皮肤测试图像计算得到所有皮肤测试图像的皮肤光照评价质量,并根据所述皮肤光照评价质量获取光源模块的多档光照强度;且,所述处理模块控制光源模块以多档光照强度依次切换,同时控制图像获取模块在每档光照强度下拍摄并获取不同曝光时长的皮肤曝光图像,并且所述处理模块对由图像获取模块获取的不同曝光时长的皮肤曝光图像进行优化处理,输出最终皮肤图像;
所述皮肤光照评价质量为去除图像中最高5%和最低5%亮度像素后的皮肤测试图像的图像对比度;该图像对比度的计算步骤为:获取皮肤测试图像宽度方向上的像素个数M和高度方向上的像素个数N;
获取与皮肤测试图像相应的灰度图像矩阵,并获取灰度图像矩阵中的每行每列上的像素灰度值I;
计算得到去除图像中最高5%和最低5%亮度像素后的皮肤测试图像的图像平均灰度值 通过公式 计算得到皮肤测试图像的图像对比度,其中Iij为所
述灰度图像矩阵中第i行第j列位置上的像素灰度值。