面向人臉光照合成的光照參數(shù)精確估計(jì)算法

劉劍毅　何苗　馬瑤　劉躍虎

摘要：為提高人臉圖像光照合成的精度，提出了一種基于商圖像的光照參數(shù)估計(jì)新算法。首先分析并指出傳統(tǒng)商圖像算法中存在恒定反射系數(shù)假設(shè)難以嚴(yán)格成立這一缺陷，它給光照參數(shù)估計(jì)引入了固有誤差；然后在參數(shù)化光照子空間框架下設(shè)計(jì)了一個(gè)改進(jìn)的目標(biāo)函數(shù)，用商圖像本身去替代原算法中的反射系數(shù)比，從而弱化了假設(shè)條件的限制，允許人臉各像素點(diǎn)擁有獨(dú)立的反射系數(shù)；設(shè)計(jì)了一個(gè)迭代算法，通過(guò)線(xiàn)性系統(tǒng)來(lái)求解目標(biāo)函數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光照參數(shù)的高精度估計(jì)。在OFD人臉庫(kù)和AI&R人臉庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提光照參數(shù)估計(jì)算法具有良好的收斂性，光照參數(shù)估計(jì)精度的跡商指標(biāo)可以獲得25.49～43.09 dB的提升，光照合成圖像中的峰值信噪比可以獲得4.51～9.24 dB的提升。