TW201218092A - System and method for replacement of face images in a portable electronic device - Google Patents

Description

201218092 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001]本發明涉及一種影像處理系統及方法，尤其係關於一種 人臉影像代換系統及方法。 【先前技術】 [0002] 一般的電子手持式裝置，例如手機、行動電話、pj)A、掌 上型遊樂器等電子裝置，一般均具備拍攝與攝影等功能 ，並能夠將所拍攝的影像進行存儲、瀏覽以及編輯等處 理作業。然而，目前具備拍攝與攝影等功能之手持式電 子裝置卻無法即時針對攝得.之畫面或影片:中的人臉影像 進行影像代換作業，無法提供畫面中人臉影像之隱密性 與安全性。 【發明内容】 [0003] 鑒於以上内容，有必要提供一種人臉影像代換系統及方 法，肖b夠增加手持式裝置之娛樂性與互動特性提升人 臉影像之安全性與隱密性。 . 1 ; . * [0004] 所述之人臉影像代換系統應用於手持式電子裝置中，该 持式電子裝置包括攝像鏡頭、儲存裝置及顯示螢幕，该 人臉影像代換系統包括：影像識別模組，用於藉由攝像 鏡頭拍攝使用者的影像晝面，及針對影像畫面進行識別 以判斷該影像畫面是否包含人臉影像，·影像調整模組， 用於當影像畫面包含人臉影像時’採財㈣域在影像 畫面中標定人臉影像範圍’及於人臉影像範圍中獲取人 驗影像之尺寸資料；影像代換模組，用於從儲存^置中 隨機讀取一幅特效圖像，根據人臉影像之尺寸資料調整 099135657 表單編號A0101 第4頁/共19頁 0992062324-0 201218092 該特效圖像之尺寸大小，將影像畫面中標定方形區域内 :人臉衫像代換為相同尺寸大小的特效圖像以產生一幅 。成影像畫面，騎顯示螢幕上顯示所述之合成影像畫 面。 [0005] Ο [0006] Ο [0007] 所述之人臉f彡像代換方法，該方法包括步驟：藉由攝像 鏡頭拍攝使用者的影像畫面；對拍攝的影像畫面進行影 像識別以判斷影像畫面是否包含人臉影像；若影像畫面 包含人臉影像’採財形區域在影像晝面中標定人臉影 像範圍；於人臉影像範圍耗取人臉影像之尺寸資料； 從儲存裝置中隨機讀取—幅特效时，並根據人臉影像 之尺寸資料調#該特效圖像之尺寸A小；將影像畫面中 標定方形區域内的人臉影像代換為相同尺寸大小的特效 圖像以產生一幅合成影像畫面；及於顯示螢幕上顯示合 成影像畫面。 相較於習知技術，本發明所述之人臉影像代換系統及方 法可自動對手持式電::子裝置拍攝的人臉影像進行臉部資 訊代換’從而增加手持式裝置之娛樂性與互動特性，提 升人臉影像之安全性與隱密性。 【實施方式】 如圖1所示，係為本發明人臉影像代換系統1 2較佳實施例 之架構圖。於本實施例中，該人臉影像代換系統12應用 於手持式電子裝置1中，例如手機、行動電話、PDA、掌 上型遊樂器等電子裝置。所述之手持式電子裝置1包括攝 像鏡頭11、顯示螢幕13、儲存裝置14及微處理器15。該 攝像鏡頭11用於當使用者按下拍攝按鈕時，拍攝使用者 099135657 表單編號A0101 第5頁/共19頁 0992062324-0 201218092 12進"^、將_像4面料給人臉f彡像代換系统 仃臉影像代換，而產生合成影像畫面。顯示榮幕 用於顯不拍攝的影像畫面以及合成影像晝面。 fU用於儲存複數特效圖像賴，該特㈣像用於_ 衫像畫面中的人臉影像。 、 [0008] [0009] [0010] 099135657 :述之人臉影像代換系統12能夠自動對攝像鏡頭 攝的人臉影像進行臉部資訊代換，“増加手持式 之娛樂性與互動舰，提升人㈣狀安域與隱密性 播於本實施财’該人臉影像代換祕12包括影像存取 、組m、影像識別猶組122、影像調整模組123及 代換模組丨24。本發明所述齡係為— U執行並且能夠完成特定功能雜令程式段，比^里器 適合於描錄體在微處理㈣巾的執行過程，因此在本 發明以下對軟體描述中都以模組描述。 =述之影像存取倾121用概純所述特效圖像資料儲 子於儲存裝置14。所述之影像職模叙122用於藉由攝像 鏡碩11拍攝使用者的影像畫面，錢針對影像書面進行 識別以判斷該影像畫面是否包含人臉影像。於本實施例 中，影像識別模組122藉由偵測影像晝面中是否包含臉部 特徵影像資料來識別鄉㈣面是Μ含人臉影像。所 述臉部特徵影像資料包括嘴巴特徵資料、眼睛特徵資料 及鼻子特徵資料。 所述之影像調整模組123用於當影像畫面包含人臉影像時 ，採用方形區域在影像畫面中標定人臉影像範圍，以及 於人臉影像範圍中獲取人臉影像之尺寸資料。參考圖4所 表單編號Α0101 第6頁/共19頁 0992( 201218092 不，影像調整模組123於影像畫面的人臉影像Α中採用方 形區域標定人臉影像範圍，從而獲取人臉影像A之尺寸資 料。 [0011] ο [0012] 所述之影像代換模組124用於從儲存裝置丨4中隨機讀取一 幅特效圖像（例如圖4所示的特效圖像D)，並根據人臉 影像之尺寸資料調整該特效圖像之尺寸大小。該影像代 換模組124還用於將影像畫面中標定方形區域内的人臉影 像代換為特效圖像以產生一幅合成影像畫面（例如圖4所 示的合成影像畫面C)。 於本實施例中’影像代換模铒124藉由特蛛圖像之像素點 與人臉影像之像素點進行互換來-成人臉影像代換。在 影像像素點互換之前，影像代換模组124'需先檢査欲代換 位置之人臉影像的像素點數值，並判斷該像素點數值是 .: Ο 否為預先定義之透通色像素點數值，例如該透通色像素 點數值一般定義為RGB ( 128, 128, 128 )。所述之透通色 係將圖像中欲忽略之區域以某特定顏色（例如，灰色） 進行標定，當影像代換模組124進行影像代換時，若圖像 某區域與該特定顏色相同，即保留該區域而不處理該 特定顏色區域資訊，從而顯示更適當之圖像形狀與資訊 [0013] 若像素點數值為預先定義之透通色像素點數值，則影像 代換模組124不代換該像素點資料而保留原人臉影像之像 素點資訊。若像素點數值為非透通色像素點數值，則影 像代換模組12 4將該像素點資訊代換為相對應的特效圖像 099135657 之像素點資料。當人臉影像中所有像素點與特效 表單編號A0101 第7頁〆共19頁 圖像完 0992062324-0 201218092 全比對、代換完畢後，顯示在顯示螢幕13上的人臉影像 將出現具有特效圖像的人臉代換影像，例如圖愤示的合 成影像畫面C。 [0014] [0015] [0016] [0017] 如圖2所示’係為本發明人臉影像代換方法較佳實施例之 流程圖。於本實_巾，狀臉影像代換料能夠自動 對攝像鏡頭11所拍攝的人臉影像進行臉部資訊代換，從 而增加手持式裝置丨之娛樂性與互動特性，提升人臉影像 之安全性與隱密性。 步驟S2卜影像存取模組121_將所料效圖像資料儲 存於儲存裝置14。於本實施财，使用者可自行上傳新 增特效圖料持式電子裝置丨巾，影像存取馳121可將 欲新增之特效圖像上傳至儲存裝置1Ux供騎人臉影像 代換時使用。 步驟S22，影像識別模組122藉由攝像鏡頭n拍攝使用者 的影像畫面。於本實施例中，當時用者按下拍攝按鈕時 ，攝像鏡頭11即拍攝使用者的影像畫畜。 步驟S23，影像識別模組122針對影像畫面進行影像識別 。步驟S24，影像識別模組122判斷該影像畫面是否包含 人臉影像。於本實施例中，影像識別模組122藉由偵測影 像畫面中是否包含臉部特徵影像資料來識別該影像畫面 是否包含人臉影像。所述之臉部特徵影像資料包括嘴巴 特徵資料、眼睛特徵資料及鼻子特徵資料。若影像畫面 包含人臉影像’執行步驟S25 ;若影像畫面未包含人臉影 像，返回步驟S22。 099135657 表單編號A0101 第8頁/共19頁 0992062324-0 201218092 [0018] [0019] Ο [0020] [0021] [0022]Ο [0023] 099135657 步驟S25，影像調整模組i 2 3採用方形區域在影像畫面中 標定人臉影像範_獲取人臉影像之尺寸資料。參考圖4 所示’影像調整模組123於影像晝面的人臉影似中採用 方形區域標定人臉影像範圍，從而獲取人臉影像A之尺寸 資料。 步驟S26，影像代換模組124賴存裝置14中隨機讀取一 幅特效圖像（例如圖4所示的特效圖像^，並根據人臉 影像之尺寸資料調整該特效圖像之尺寸大小。 v驟S27，影像代換模組124將影像畫面中標定方形區域 内的人臉影像代_特關像以產生合成影像畫面，例 如圖4所示的合成影像畫面c，該人臉影像代換過程參考 圖3進行詳細描述。 ： 步驟S28 ’影像代換模組124將具有特效@像的人臉代換 影像顯示在顯示螢幕13上。 如圖3所示，係為圖2中步驟S27之子流程圖。步驟 ’影像代換模組祖輯人臉氣像與特關像以找出人臉 影像中每-個像素點與特效圖像相對應的像素點。 步驟S272 ’影像代換模組124選取人臉影像中的一個像素 點’並_該像素點之數值。㈣，影像代換模組 124判斷該像素崎值是否為預先定義之透通色像素點數 值。由於灰色之像素點數值—般定義為隱 (128 ， 128 ’128) ’其為黑白兩色之平均值因此本實施例以灰色 作為代換作業之透通色。 若像素點數值為預先定義之透通色像素點數值，步驟 表單編號A0101 第9頁/共19頁 0992062324-0 [0024] 201218092 i影像代減組124則不代換該像素點資料而保留原 衫像之像素點資訊。若像素點數值為料通色像素 2值’步驟S275’影像代換模組124則將該像素點資訊 气換為相對應的特效圖像之像素點資料。 [0025] [0026] [0027] 德驟如6，影像代換模組124檢查標定方形區域内人臉影 像的每-個像素點是否已選取代換。若人臉影像内還有 像素點未魏取代換，騎时職72 ;若人臉影像之 所有像素點已被選取代換，則執行圖2所示的步驟S28。 本發明所述之人臉影像代換系統及方法可提供使用者以 錄影方式，將人臉轉賴狀合絲像晝面拍攝成影 片’並以郵件（mail)或影片等方式傳送他人分享，不 受圖像畫面中人臉影像數目的影響，可同時針對多位出 現畫面中的人員進行人臉影像代換作業。 另外’使用者可自行上傳特效圖像於手持式電子裝置^ 進行使用者人臉影像代換相，__先將欲新增之 特效圖像上傳至儲存裝置14中，再按下手持式電子裝幻 之管理功能項目菜單中之新增按·由儲存裝置14内挑 選欲新增之特效圖像進行人臉影像代換作業。若使用者 欲刪除持式電子裝置〗内之特效圖像，僅需挑選欲刪除之 特效圖像’並按下刪除鈕，即可從儲存裝置14内刪除該 特效圖像。 當使用者欲新增自訂之特效圖像時，需預先自行進行透 通色設以目關像處理作業。使用者需先將欲代換之特 效圖像縮放至適合尺寸（例如可將特效圖像縮放至 099135657 表單編號A0101 第10頁/共19頁 0992062324-0 [0028] 201218092 [0029] Ο [0030] [0031] 〇 [0032] [0033] [0034] [0035] 200*200像素）’再針對該特效圖像外框或背景等不使用 區域以透通色進行標定。 於本實施射’所述之人臉景彡像代換系統12以黑白兩色 之平均值’例如灰色，其RGB為。28 ’ 128，128 )，作 為圖像代換作業之透通色，可避免圖像修飾上的盲點。 若以深色為透通色針對原始圖像進行標定，標定完成之 圖像右置於淺色背景中’容易因背景色差社而使圖 像邊緣出麟色_。反之，《通色减色之圖像置 於深色背景中，亦可發現相同問題。 由於灰色之RGB (128，128，128)為黑白兩色之平均值 ，因此本實齡UX灰色作為代換作業㈣通色，將圖像 在灰色背景下進行修飾後，不論圖像後續處於白色或黑 色之背景下’均不易產生因色差過大而導致圖像精敏度 不足之問題。 以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，且已達廣泛之 使用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成 之均等變化或修飾，均應包含於下述之巾請專利範圍内 〇 【圖式簡單說明】 圖1係為本發明人臉影像代換系統較佳實施例之架構圖。 圖2係為本發明人臉影像代換方法較佳實施例之流程圖。 圖3係為圖2中步驟S27之子流程圖。 圖4係為人臉影像進行代換作業之示意圖。 099135657 表單編號A0101 第11頁/共19頁 0992062324-0 201218092 【主要元件符號說明】 [0036] 手持式電子裝置1 [0037] 攝像鏡頭11 [0038] 人臉影像代換系統 [0039] 影像存取模組 121 [0040] 影像識別模組 122 [0041] 影像調整模組 123 [0042] 影像代換模組 124 [0043] 顯示螢幕13 [0044] 儲存裝置14 [0045] 微處理器15 099135657 表單編號 A0101 第 12 頁/共 19 頁 0992062324-0

Claims (1)

1. 201218092 七、申請專利範圍： 1 種人臉影像代換系統，應用於手持式電子裝置，该手持 式電子裝置包括攝像鏡頭、儲存裝置及顯示螢幕，该系統 包括： ' 影像識別模組，用於藉由攝像鏡頭拍攝使用者的影像畫面 ，及針對影像晝面進行識別以判斷該影像畫面是否包含人 臉影像； 影像調整模組，用於當影像畫面包含人臉影像時，採用方 〇 轉域在影像畫面巾標定人臉影像，及於人臉影像範 圍中獲取人臉影像之尺寸資料； 影像代換模組，用於從儲存襞置中隨機讀取一幅特效圖像 ，根據人臉影像之尺寸資料調整該特效圖像之尺寸大小， 將影像畫面中標定方形區域内的人臉影像代換為相同尺寸 大小的特效圖像以產生一幅合成影像晝面，及於顯示螢幕 上顯示所述之合成影像晝面。 2 .如申請專利範圍第β所述之人臉影像代換j系統，该系统 〇 还包括影像存取声組，用於預先將所述之特效圖像資料儲 存於儲存裝置内。 3 .如申請專利範圍第}項所述之人臉影像代換系統其中， 所述之影像代換模組将特效圖像代換人臉影像包括如下步 驟： 檢查標定方形區域内人臉影像的每一個像素點數值； 判斷母個像素點數值是否為使用者預先定義之透通色像 素點數值； 若像素點數值為透通色像素點數值，則保留原人臉影像之 099135657 表單編號A0101 第13頁/共19頁 0992062324-0 201218092 像素點資訊；及 右像素點數值為非透通色像素點數值，則將該像素點資訊 代換為相對應的特效圖像之像素點資料。 如申請專利範圍第1項所述之人臉影像代換系統，其中， 所述之影像識別模組藉由識別影像晝面中是否包含臉部特 徵景/像=貝料來判斷該影像畫面是否包含人臉影像。 如申請專利範11第4項所述之人臉f彡像代換系統其中， 所述之臉部特徵影像資料包括嘴巴特徵資料、眼睛特徵資 料及鼻子特徵資料。 —種人臉影像代換方法，應用於手持式電子裝置，该手持 式電子裝置包括攝像鏡頭、儲存裝置及顯示螢幕，該方法 包括步驟： 藉由攝像鏡頭拍攝使用者的影像晝面； 對拍攝的影像晝面進行影像識別以判斷影像畫面是否包含 人臉影像； 若影像畫面包含人臉影像，丨採两方形區域在影像畫面中標 定人臉影像範圍； 於人臉影像範圍中獲取人臉影像之尺寸資料； 從儲存裝置中隨機讀取-幅特效圖像，並根據人臉影像之 尺寸資料調整該特效圖像之尺寸大小. 將影像畫面巾Μ方_域㈣人臉影像代換為相同尺寸 大小的特效圖像以產生-幅合成影像畫面丨及 於顯示螢幕上顯示所述之合成影像畫面。 如申請專利範圍第6項所述之人 <人臉影像代換方法，該方法 還包括步驟： 099135657 預先將所述之特效圖像資料儲存於 表單編號Α0101 第14頁/共19頁 儲存裝置内 0992065 201218092 如申凊專利範圍第6項所述之人臉影像代換方法，其中， 所述之人臉f彡像代換為 特效圖像包括如下步驟： t疋方形區域内人臉影像的每一個像素點數值； 'J斷每—個像素點數值是否為使用者預先定義之透通色像 素點數值； 若像素點數值為透通色像素點數值，則保留原人臉影像之 像素點資訊； Ο 右像素點數值為非透通色像素點數值，則將該像素點資訊 代換為相對應的特效圖像之像素點資料。 ίο . 如申請專利範圍第6項所述之人臉影像代換方法，其中， 所述之對影像畫面進行影像識別的步驟包括：偵測所述之 衫像畫面中是否包含臉部特徵影像資料。 如申請專利範圍第9項所述之人臉影像代換方法’其中， 所述之臉部特徵影像資料包括嘴巴特徵資料、眼睛特徵資 料及鼻子特徵資料。 Ο

   099135657 表單編號A0101 第15頁/共19頁 0992062324-0