[发明专利]一种基于Priwitt算子的人脸光照不变特征提取方法

权利要求书

1.一种基于Priwitt算子的人脸光照不变特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用Priwitt算子对人脸图像锐化处理，提取人脸水平方向的细节特征；

(2)与原图像对应像素进行除法运算，消除慢变化的人脸光照部分，所得结果就是需要提取的人脸光照不变特征。

2.根据权利要求1所述的基于Priwitt算子的人脸光照不变特征提取方法，其特征在于，根据光照反射模型，任意灰度人脸图像I(x,y)是反射分量R(x,y)和光照分量L(x,y)的乘积，即I(x,y)＝R(x,y)L(x,y)；所述步骤(1)中，锐化处理时，应用Priwitt算子的水平方向模板对人脸图像细节特征锐化处理，处理后的图像为I'。

3.根据权利要求1-2所述的基于Priwitt算子的人脸光照不变特征提取方法，其特征在于，以Priwitt算子的D_x模板进行锐化处理后的人脸图像I'某中心像素点(x,y)的灰度值为I'(x,y)如公式(1)所示：

I'(x,y)＝I(x-1,y-1)+I(x,y-1)+I(x+1,y-1)-I(x-1,y+1)-I(x,y+1)-I(x+1,y+1)(1)；

为了表述方便，I(x+m,y+n)简记为I_m,n，同理，R(x+m,y+n)简记为R_m,n，L(x+m,y+n)简记为L_m,n，则公式(1)简记为公式(2)，如下所示：

I'_0,0＝I_-1,-1+I_0,-1+I_1,-1-I_-1,1-I_0,1-I_1,1(2)；

根据光照反射模型进一步得到公式(3)：

I'_0,0＝R_-1,-1L_-1,-1+R_0,-1L_0,-1+R_1,-1L_1,-1-R_-1,1L_-1,1-R_0,1L_0,1-R_1,1L_1,1(3)。

4.根据权利要求1所述的基于Priwitt算子的人脸光照不变特征提取方法，其特征在于，所述步骤(2)中除法运算为R(x,y)代表人脸的细节信息，是快变化的，而L(x,y)代表光照分量，是慢变化的，在局部是近似不变的，所以通过除法运算来近似消除L(x,y)分量。

5.根据权利要求4所述的基于Priwitt算子的人脸光照不变特征提取方法，其特征在于，光照分量L(x,y)变化缓慢，所以有公式(4)：

L_0,0≈L_-1,-1≈L_0,-1≈L_1,-1≈L_-1,1≈L_0,1≈L_1,1(4)；

将公式(4)的所有变量均用L_t替代，公式(3)可表达为公式(5)所示：

I'_0,0＝R_-1,-1L_t+R_0,-1L_t+R_1,-1L_t-R_-1,1L_t-R_0,1L_t-R_1,1L_t

＝L_t(R_-1,-1+R_0,-1+R_1,-1-R_-1,1-R_0,1-R_1,1)(5)；

此时，构造除法运算，将水平锐化处理后的图像I'与原图像I对应像素相除，得到公式(6)：