基于計(jì)算機(jī)圖像處理的人臉皮膚表面色斑評估的可行性分析

呂峻閩　梅少環(huán)　廖春池

摘要：近些年來，醫(yī)學(xué)美容領(lǐng)域開始研究一種性價(jià)比較高的新方法來進(jìn)行人臉面部色斑的評估——基于圖像處理技術(shù)的皮膚表面色斑的檢測。利用此方法提取的色斑特征參數(shù)在評估色斑時(shí)，相較于傳統(tǒng)的方法而言有著可信度較高、成本代價(jià)小的優(yōu)點(diǎn)。本文先采用了灰度變換、閾值分割、形態(tài)學(xué)濾波、區(qū)域標(biāo)記、freeman鏈碼以及邊緣檢測等方法來提取圖像中色斑的特征參數(shù)；再通過觀察法來分析利用本文的方法提取到的特征參數(shù)在評估色斑時(shí)的可行性。

關(guān)鍵詞：皮膚色斑圖像處理閾值分割特征參數(shù)可行性

中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0000-00

1緒論

色斑是評價(jià)皮膚質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。目前，在國外人們依靠一些專業(yè)設(shè)備如德國CK-Electronic的Skin-VisioMeter系列、美國的VISIA以及韓國的Cosmanager對皮膚色斑進(jìn)行檢測，利用這些設(shè)備可以得到十分精確的皮膚色斑狀況。國內(nèi)對皮膚表面色斑的檢測主要是依靠醫(yī)生或美容師的主觀評價(jià)。但這些方法都具有局限性，為了打破這種局限性，國內(nèi)外都開始研究利用圖像處理技術(shù)來進(jìn)行皮膚表面色斑的評估。

2皮膚色斑特征參數(shù)的提取及量化

本章利用閾值分割、形態(tài)學(xué)濾波、區(qū)域標(biāo)記等常用的圖像處理手段對色斑的特征參數(shù)進(jìn)行提取。

2.1 色斑圖像的預(yù)處理

由于采集色斑圖像時(shí)會受到光照的不均勻以及被采集者皮膚上的油脂反光等因素帶來的影響，采集到的色斑圖像會出現(xiàn)高光的情況如圖2.1.1所示，圖2.1.2是圖2.1.1的灰度直方圖。

這種高光對后期提取色斑的特征參數(shù)會造成很大的干擾。因此，在提取參數(shù)之前必須對圖像進(jìn)行預(yù)處理來去除高光。

通過分析發(fā)現(xiàn)利用傳統(tǒng)的去高光方法并不能得到理想的結(jié)果。據(jù)此，本節(jié)提出了一種基于分段函數(shù)的灰度變換的方法來去除高光如式子（2.1.1）所示，通過實(shí)驗(yàn)證明此方法在去除高光上是有效的。

2.2 色斑的提取

本節(jié)是根據(jù)色斑圖像的特點(diǎn)在其S域上進(jìn)行閾值分割，最后利用形態(tài)學(xué)濾波和區(qū)域標(biāo)記的方法將色斑提取出來。

要得到色斑的S域值，首先要將圖像由RGB顏色空間轉(zhuǎn)換為HIS顏色空間，其常用的轉(zhuǎn)換公式為[1]：

為了驗(yàn)證這些特征參數(shù)在評估色斑時(shí)是可行的，先將這六幅圖兩兩分為1組，共15組；再邀請20位觀察者根據(jù)判斷色斑特征狀況的依據(jù)從色斑的幾何外形和顏色分別對這15組圖像中色斑的特征進(jìn)行觀察，并對每組觀察到的色斑特征做一個(gè)簡單的描述[3]；最后比較由觀察得出的評估結(jié)果和由特征參數(shù)得出的評估結(jié)果。

通過上面的分析，發(fā)現(xiàn)通過圖像處理的手段提取的色斑特征參數(shù)在評估色斑時(shí)是可行的。

4結(jié)論以及展望

本文初步驗(yàn)證了利用圖像處理技術(shù)進(jìn)行皮膚表面色斑評估是可行的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及圖像處理技術(shù)的完善，利用圖像處理技術(shù)對皮膚可見特征進(jìn)行評估將會成為一個(gè)大趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]（美）岡薩雷斯（Gonzalez，R.C.）等.數(shù)字圖像處理（第2版）[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2006，233-240.

[2]KittlerJ，IllingworthJ.Minimumerrorthresholding[J].PatternRecognition，1986，19（1）：41?47.