一种牙齿美化方法和装置与流程

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种牙齿美化方法和装置。

背景技术：

现今，智能移动终端越来越普及，越来越多的用户使用智能移动终端进行拍摄，尤其是人像摄影。人像摄影时通常会开启美颜模式，目前的美颜算法主要研究面部的磨皮和五官形状调整。针对牙齿的美颜算法比较少，通常只是对牙齿进行美白。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种牙齿美化方法和装置，以解决现有技术中美颜算法只对牙齿进行美白的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种牙齿美化方法，应用于移动终端，所述方法包括：

获取人脸图像；

在所述人脸图像中确定牙齿区域，根据与牙齿区域对应的深度信息，从所述牙齿区域中定位异常牙齿区域和正常牙齿区域；

根据所述正常牙齿区域对所述异常牙齿区域进行修补处理；

对所述牙齿区域进行美化处理。

本发明实施例还提供了一种牙齿美化装置，部署在移动终端，所述装置包括：

人脸图像获取模块，用于获取人脸图像；

牙齿区域确定模块，用于在所述人脸图像中确定牙齿区域，根据与牙齿区域对应的深度信息，从所述牙齿区域中定位异常牙齿区域和正常牙齿区域；

牙齿修补模块，用于根据所述正常牙齿区域对所述异常牙齿区域进行修补处理；

牙齿美化模块，用于对所述牙齿区域进行美化处理。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述的牙齿美化方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的牙齿美化方法的步骤。

在本发明实施例中，移动终端获取人脸图像；在人脸图像中确定牙齿区域，根据与牙齿区域对应的深度信息定位异常牙齿区域和正常牙齿区域；根据正常牙齿区域对异常牙齿区域进行修补处理；对牙齿区域进行美化处理。通过本发明实施例，不只是对牙齿进行美白，还可以实现自适应修补牙齿等处理，使牙齿有缺陷的用户在拍照时可以随心所欲的张开嘴巴，提升了用户体验。并且，利用深度信息可以得到更精准的异常牙齿区域，使得修补牙齿处理更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一的一种牙齿美化方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例二的一种牙齿美化方法的步骤流程图；

图3是本发明实施例三的一种牙齿美化装置的结构框图之一；

图4是本发明实施例三的一种牙齿美化装置的结构框图之二；

图5是本发明实施例四的一种移动终端的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种牙齿美化方法的步骤流程图。应用于移动终端，所述方法包括：

步骤101，获取人脸图像。

本实施例中，移动终端可以采用摄像头采集人脸图像，或者从本地相册、远端服务器获取人脸图像。本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。

步骤102，在所述人脸图像中确定牙齿区域，根据与牙齿区域对应的深度信息，从所述牙齿区域中定位异常牙齿区域和正常牙齿区域。

本实施例中，根据牙齿区域的特征，对人脸图像进行识别，确定牙齿区域。并根据正常牙齿和异常牙齿的区别，划分正常牙齿区域和异常牙齿区域。例如，根据牙齿的颜色特征和形状特征确定牙齿区域，由于异常牙齿如龋齿，与正常牙齿的颜色不同，在确定牙齿区域后，可以将牙齿区域划分为正常牙齿区域和异常牙齿区域。初步划分牙齿区域后，可以根据与牙齿区域对应的深度信息，进一步定位正常牙齿区域和异常牙齿区域。例如，异常牙齿区域的深度比正常牙齿区域的深度更深，根据深度信息调整异常牙齿区域与正常牙齿区域的边界。

步骤103，根据所述正常牙齿区域对所述异常牙齿区域进行修补处理。

本实施例中，可以采用正常牙齿区域替换异常牙齿区域。例如，在距异常牙齿区域设定距离的位置处，选取与异常牙齿区域大小相同的正常牙齿区域，替换异常牙齿区域。或者，提取异常牙齿区域边缘处正常牙齿区域的颜色，使用正常牙齿区域的颜色对异常牙齿区域的颜色进行替换。本发明实施例对修补处理不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。修补处理实现了自适应修补牙齿，使牙齿有缺陷的用户在拍照时可以随心所欲的张开嘴巴，提升了用户体验。

步骤104，对所述牙齿区域进行美化处理。

本实施例中，在对异常牙齿区域进行修补处理后，对正常牙齿区域和修补处理后的异常牙齿区域均进行美白等美化处理。本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。

综上所述，本发明实施例中，移动终端获取人脸图像；在人脸图像中确定牙齿区域并定位异常牙齿区域和正常牙齿区域；根据正常牙齿区域对异常牙齿区域进行修补处理；对牙齿区域进行美化处理。通过本发明实施例，不只是对牙齿进行美白，还可以实现自适应修补牙齿等处理，使牙齿有缺陷的用户在拍照时可以随心所欲的张开嘴巴，提升了用户体验。

实施例二

参照图2，示出了本发明实施例提供的一种牙齿美化方法的步骤流程图。应用于移动终端，所述方法包括：

步骤201，获取人脸图像。

步骤202，在所述人脸图像中确定人嘴区域。

本实施例中，在人脸图像中提取人嘴特征点，将人嘴特征点的最大外接矩形作为人嘴区域。这样不仅可以将处理区域限定在人嘴附近，排除了其他图像的信息干扰，提高了牙齿的识别精度，而且还可以节省算法的处理时间。

步骤203，当判定人嘴处于张开状态时，采用预置的阈值化算法对所述人嘴区域进行阈值化处理，得到阈值化图像。

本实施例中，计算人嘴区域的外接矩形的长宽比，当长宽比小于预设比值时，判定人嘴处于张开状态。当判定人嘴处于张开状态时，对人嘴区域进行阈值化处理，具体可以采用如下步骤：

子步骤一，根据所述人嘴区域的灰度值确定分割阈值。

例如，确定人嘴区域的最大灰度值pmax和最小灰度值pmin，根据预置的阈值化算法，得到分割阈值为tk＝(pmax+pmin)/2，k是迭代次数，此时k＝0。

子步骤二，根据所述分割阈值对所述人嘴区域进行分割处理，得到分割图像。

例如，根据分割阈值t0对人嘴区域进行分割处理，得到分割图像，分割图像包括前景图像和背景图像，其中灰度值大于分割阈值t0的为前景图像，灰度值小于分割阈值t0的为背景图像。

子步骤三，根据所述确定分割阈值和所述分割处理的步骤进行迭代运算。

例如，得到前景图像和背景图像后，计算出前景图像的平均灰度值pavg1和背景图像的平均灰度值pavg2，根据pavg1和pavg2计算分割阈值t1，t1＝(pavg1+pavg2)/2。

子步骤四，当迭代运算满足预设条件结束时，根据末次分割阈值对所述人嘴区域进行二值化处理，得到所述阈值化图像；其中，所述预设条件包括相邻两次分割阈值的差值小于预设差值，迭代次数大于预设次数中的至少一种。

例如，预置的阈值化算法中预设差值为m，预设次数为x，当|tk+1-tk|＜m，或者k大于x时，则判定迭代运算满足预设条件，结束迭代。如果迭代运算不满足预设条件，则重新根据t1对人嘴区域进行分割处理，得到新的前景图像和背景图像，以及新的平均灰度值pavg3和pavg4，并根据pavg3和pavg4计算分割阈值t2。得到t2后根据t1再次判断是否满足预设条件。

迭代结束后，根据末次分割阈值对人嘴区域进行二值化处理，比如末次分割阈值为t4，则根据t4对人嘴区域进行二值化处理，得到阈值化图像。在进行二值化处理之后，还可以对阈值化图像进行形态学处理，即膨胀和腐蚀处理。形态化处理可以填充阈值化图像中的空洞，还可以滤除干扰信息。

步骤204，根据所述阈值化图像确定所述牙齿区域。

本实施例中，根据人嘴区域得到阈值化图像，即可得到牙齿区域，并且龋齿等异常牙齿在二值化处理时被设置为黑色图像，因此也可以得到异常牙齿区域。在牙齿区域中，除异常牙齿区域之外的为正常牙齿区域。

步骤205，采用深度摄像头采集所述与牙齿区域对应的深度信息。

本实施例中，移动终端可以设置有深度摄像头，采用深度摄像头采集人脸图像时，可以同时采集与牙齿区域对应的深度信息。

步骤206，根据所述牙齿区域和所述深度信息确定所述异常牙齿区域的大小。

本实施例中，由于龋齿等异常牙齿在二值化处理时被设置为黑色图像，因此可以在牙齿区域中初步确定异常牙齿区域。在采集到深度信息后，由于异常牙齿与正常牙齿的深度信息不同，因此可以根据深度信息进一步确定异常牙齿区域的位置，从而对异常牙齿区域的大小进行调整，得到更加精确的异常牙齿区域。

步骤207，根据所述正常牙齿区域对所述异常牙齿区域进行修补处理。

步骤208，提取所述正常牙齿区域的牙齿色度。

本实施例中，可以将正常牙齿区域中各像素点的颜色的平均值作为牙齿色度，本发明实施例对提取方式不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。

步骤209，根据所述牙齿色度和预置的美化曲线，对所述牙齿区域进行美化处理。

本实施例中，移动终端中可以预置多条美化曲线，不同的牙齿色度对应不同的美化曲线。提取到牙齿色度后，根据对应的美化曲线对牙齿区域进行美化处理。并且，美化等级也可以分为多个，可以根据用户设置的美化等级进行美化，使牙齿美化处理更灵活更符合用户需求。本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。

综上所述，本发明实施例中，移动终端获取人脸图像；在人脸图像中确定牙齿区域，并定位异常牙齿区域和正常牙齿区域；根据正常牙齿区域对异常牙齿区域进行修补处理；对牙齿区域进行美化处理。通过本发明实施例，不只是对牙齿进行美白，还可以实现自适应修补牙齿等处理，使牙齿有缺陷的用户在拍照时可以随心所欲的张开嘴巴，提升了用户体验。并且，利用深度信息可以得到更精准的异常牙齿区域，使得修补牙齿处理更准确。

实施例三

参照图3，示出了本发明实施例提供的一种牙齿美化装置的结构框图。部署在移动终端，所述装置包括人脸图像获取模块301、牙齿区域确定模块302、牙齿修补模块303、牙齿美化模块304：

人脸图像获取模块301，用于获取人脸图像；

牙齿区域确定模块302，用于在所述人脸图像中确定牙齿区域，根据与牙齿区域对应的深度信息，从所述牙齿区域中定位异常牙齿区域和正常牙齿区域；

牙齿修补模块303，用于根据所述正常牙齿区域对所述异常牙齿区域进行修补处理；

牙齿美化模块304，用于对所述牙齿区域进行美化处理。

在图3的基础上，可选地，所述牙齿区域确定模块302包括人嘴区域确定子模块3021、阈值化处理子模块3022、牙齿区域确定子模块3023，见图4：

人嘴区域确定子模块3021，用于在所述人脸图像中确定人嘴区域；

阈值化处理子模块3022，用于当判定人嘴处于张开状态时，采用预置的阈值化算法对所述人嘴区域进行阈值化处理，得到阈值化图像；

牙齿区域确定子模块3023，用于根据所述阈值化图像确定所述牙齿区域。

在图4的基础上，可选地，所述阈值化处理子模块3022包括：

分割阈值确定单元，用于根据所述人嘴区域的灰度值确定分割阈值；

分割处理单元，用于根据所述分割阈值对所述人嘴区域进行分割处理，得到分割图像；

迭代运算单元，用于根据所述确定分割阈值和所述分割处理的步骤进行迭代运算；

阈值化处理单元，用于当所述迭代运算满足预设条件结束时，根据末次分割阈值对所述人嘴区域进行二值化处理，得到所述阈值化图像；

其中，所述预设条件包括相邻两次分割阈值的差值小于预设差值，迭代次数大于预设次数中的至少一种。

在图3的基础上，可选地，在所述牙齿区域确定子模块3023之后，所述牙齿区域确定模块302还包括深度信息采集子模块3024、异常牙齿区域确定子模块3025，见图4：

深度信息采集子模块3024，用于采用所述深度摄像头采集深度信息；

异常牙齿区域确定子模块3025，用于根据所述牙齿区域和所述深度信息确定所述异常牙齿区域的大小。

在图3的基础上，可选地，所述牙齿美化模块304包括牙齿色度提取子模块3041、美化处理子模块3042，见图4：

牙齿色度提取子模块3041，用于提取所述正常牙齿区域的牙齿色度；

美化处理子模块3042，用于根据所述牙齿色度和预置的美化曲线，对所述牙齿区域进行美化处理。

本发明实施例提供的牙齿美化装置能够实现图1和图2的方法实施例中实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。本发明实施例中，不只是对牙齿进行美白，还可以实现自适应修补牙齿等处理，使牙齿有缺陷的用户在拍照时可以随心所欲的张开嘴巴，提升了用户体验。进一步地，利用深度信息可以得到更精准的异常牙齿区域，使得修补牙齿处理更准确。

实施例四

图5为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，

该移动终端400包括但不限于：射频单元401、网络模块402、音频输出单元403、输入单元404、传感器405、显示单元406、用户输入单元407、接口单元408、存储器409、处理器410、以及电源411等部件。本领域技术人员可以理解，图5中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，移动终端包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

其中，处理器410，用于获取人脸图像；在所述人脸图像中确定牙齿区域，根据与牙齿区域对应的深度信息，从所述牙齿区域中定位异常牙齿区域和正常牙齿区域；根据所述正常牙齿区域对所述异常牙齿区域进行修补处理；对所述牙齿区域进行美化处理。

本发明实施例中，不只是对牙齿进行美白，还可以实现自适应修补牙齿等处理，使牙齿有缺陷的用户在拍照时可以随心所欲的张开嘴巴，提升了用户体验。并且，利用深度信息可以得到更精准的异常牙齿区域，使得修补牙齿处理更准确。

应理解的是，本发明实施例中，射频单元401可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器410处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元401包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元401还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

移动终端通过网络模块402为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元403可以将射频单元401或网络模块402接收的或者在存储器409中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元403还可以提供与移动终端400执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元403包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元404用于接收音频或视频信号。输入单元404可以包括图形处理器(graphicsprocessingunit，gpu)4041和麦克风4042，图形处理器4041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元406上。经图形处理器4041处理后的图像帧可以存储在存储器409(或其它存储介质)中或者经由射频单元401或网络模块402进行发送。麦克风4042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元401发送到移动通信基站的格式输出。

移动终端400还包括至少一种传感器405，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板4061的亮度，接近传感器可在移动终端400移动到耳边时，关闭显示面板4061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器405还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元406用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元406可包括显示面板4061，可以采用液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)等形式来配置显示面板4061。

用户输入单元407可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元407包括触控面板4071以及其他输入设备4072。触控面板4071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板4071上或在触控面板4071附近的操作)。触控面板4071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器410，接收处理器410发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板4071。除了触控面板4071，用户输入单元407还可以包括其他输入设备4072。具体地，其他输入设备4072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板4071可覆盖在显示面板4061上，当触控面板4071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器410以确定触摸事件的类型，随后处理器410根据触摸事件的类型在显示面板4061上提供相应的视觉输出。虽然在图5中，触控面板4071与显示面板4061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板4071与显示面板4061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元408为外部装置与移动终端400连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(i/o)端口、视频i/o端口、耳机端口等等。接口单元408可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端400内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端400和外部装置之间传输数据。

存储器409可用于存储软件程序以及各种数据。存储器409可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器409可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器410是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器409内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器409内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器410可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器410可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器410中。

移动终端400还可以包括给各个部件供电的电源411(比如电池)，优选的，电源411可以通过电源管理系统与处理器410逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，移动终端400包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

优选的，本发明实施例还提供一种移动终端，包括处理器410，存储器409，存储在存储器409上并可在所述处理器410上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器410执行时实现上述牙齿美化方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述牙齿美化方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。