一種證照相機及證照拍攝方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種證照相機及證照拍攝方法，屬于證件照片拍攝及處理技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]證件照片是指如身份證、護照、香港通行證、澳門通行證、臺灣通行證、出國簽證、居住證、社保卡等法定證件制作使用的照片，這些照片往往有許多的拍攝技巧要求和拍攝質(zhì)量要求，就目前情況來看，人們普遍只能到專門的相館或?qū)I(yè)機構(gòu)(如保安公司)進行拍攝，并由專業(yè)的人員進行照片裁剪、更換背景等處理后才能得到一張符合相關(guān)技術(shù)要求的證件用照片，整個過程耗費大量的時間，給人們拍攝證件照片帶來諸多不便。
[0003]基于上述原因，加上移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，現(xiàn)在基本人人手上都有手機、平板電腦等智能終端，并且這些智能終端都搭載了高清攝像頭，因此，把到由照相館專業(yè)人員拍攝證件照片轉(zhuǎn)變成人們自助在智能終端上完成拍攝，使得證件照片拍攝網(wǎng)絡化、便利化的需求越來越強烈。
[0004]雖然目前智能終端搭載了高清攝像頭，人們?nèi)匀徊荒茏约涸谑謾C等智能終端上拍攝讓辦證部門信服和接受的證件照片。因為法定證件用照片有著詳細的政府公安行業(yè)標準，如:第二代居民身份證數(shù)字相片技術(shù)標準:《GA461-2004居民身份證制證用數(shù)字相片技術(shù)要求》；機動車駕駛證數(shù)字相片技術(shù)標準:《GA482-2012中華人民共和國機動車駕駛證件》；出入境證件數(shù)字相片技術(shù)標準:《GA/T 1180-2014出入境證件數(shù)字相片技術(shù)要求》等，這些標準要求的項目眾多且細碎，人們一般難以對這些標準完全理解，執(zhí)行起來更是十分困難，拍攝效果更是因人而異，照片質(zhì)量參差不齊，不能確保所拍攝的照片達到證件照片的標準要求。因此，一般拍攝軟件無法確保所拍攝出來的照片符合法定證件制作用照片的標準要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種證照相機，該證照相機可以使用戶自助拍攝出符合政府公安行業(yè)標準要求的證件照片。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種證照拍攝方法。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達到:
[0008]一種證照相機，所述證照相機包括:
[0009]配置參數(shù)模塊，用于檢測智能終端攝像頭的拍攝參數(shù)是否滿足證件照片拍攝要求，若否，則根據(jù)預設的參數(shù)對拍攝參數(shù)進行配置；
[0010]數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取智能終端的傳感器數(shù)據(jù)、預覽幀圖像的人像特征數(shù)據(jù)、亮度數(shù)據(jù)、清晰度數(shù)據(jù)和色度偏差數(shù)據(jù)；
[0011]檢測提醒模塊，用于判斷智能終端傳感器數(shù)據(jù)、預覽幀圖像的人像特征數(shù)據(jù)、亮度數(shù)據(jù)、清晰度數(shù)據(jù)和色度偏差數(shù)據(jù)是否符合法定證件照片相關(guān)標準要求，若是，當拍攝按鈕被按下后，獲得原始圖像數(shù)據(jù)，若否，則提醒用戶進行拍攝調(diào)整；
[0012]智能裁剪模塊，用于對原始圖像數(shù)據(jù)按照設定的標準證件照片規(guī)格進行裁剪處理，獲得標準尺寸規(guī)格的證照原圖；
[0013]拍攝質(zhì)量評分模塊，用于根據(jù)政府公安行業(yè)標準對證照原圖逐項進行拍攝質(zhì)量評估，并且根據(jù)綜合評分結(jié)果給出建議。
[0014]進一步的，所述數(shù)據(jù)獲取模塊包括:
[0015]人像特征提取單元，用于在取景階段時，提取預覽幀圖像的人像特征數(shù)據(jù)；其中，所述人像特征數(shù)據(jù)包括人臉輪廓、軀干輪廓、人像輪廓、眼睛、鼻子、耳朵和嘴巴特征數(shù)據(jù)；
[0016]傳感器數(shù)據(jù)獲取單元，用于在成像時，獲取智能終端的重力加速度傳感器數(shù)據(jù)、陀螺儀傳感器數(shù)據(jù)、方向磁場傳感器數(shù)據(jù)和亮度傳感器數(shù)據(jù)；
[0017]亮度、清晰度和色度偏差數(shù)據(jù)獲取單元，用于在獲取傳感器數(shù)據(jù)時，通過圖像分析獲取預覽幀圖像的亮度數(shù)據(jù)、清晰度數(shù)據(jù)和色度偏差數(shù)據(jù)。
[0018]進一步的，所述人像特征提取單元包括:
[0019]灰度圖像轉(zhuǎn)換子單元，用于將獲取到的預覽幀圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0020]上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測子單元，用于對灰度圖像進行上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測，當檢測到上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域時，將該區(qū)域像素信息保存為上半身區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對灰度圖像設置上半身ROI區(qū)域，記為ROIB ;
[0021]人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測子單元，用于對ROIB進行人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測，當檢測到人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域時，將該區(qū)域像素信息保存為人臉輪廓區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對灰度圖像設置人臉輪廓ROI區(qū)域，記為ROIF ;
[0022]雙眼特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測子單元，用于對ROIF的特定區(qū)域進行雙眼特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測，當檢測到雙眼特征數(shù)據(jù)區(qū)域時，將該區(qū)域像素信息保存為雙眼區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并獲取眼睛的坐標，以眼睛的Y軸最低點為新的ROI區(qū)域頂部，對人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域取眼睛以下的區(qū)域，設置為鼻子目標ROI區(qū)域，記為R0IN;
[0023]雙耳特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測子單元，用于對ROIF進行雙耳特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測，當檢測到雙耳特征數(shù)據(jù)區(qū)域時，將該區(qū)域像素信息保存為雙耳區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
[0024]鼻子特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測子單元，用于對ROIN進行鼻子特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測，當檢測到鼻子特征數(shù)據(jù)區(qū)域時，將該區(qū)域像素信息保存為鼻子區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以鼻子區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的底邊作為新的ROI區(qū)域的頂邊，對人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域取鼻子以下區(qū)域，設置為嘴巴目標ROI區(qū)域，記為RO頂；
[0025]嘴巴特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測子單元，用于對RO頂進行嘴巴特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測，當檢測到嘴巴特征數(shù)據(jù)區(qū)域時，將該區(qū)域像素信息保存為嘴巴區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
[0026]軀干輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域獲取子單元，用于對ROIB的區(qū)域，裁去ROIF的區(qū)域，得到軀干輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域RCHMB，將該區(qū)域像素信息保存為軀干輪廓區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
[0027]頭部凸包輪廓檢測子單元，用于對ROIF進行邊緣檢測，得到頭部輪廓區(qū)域范圍內(nèi)的信號突變邊緣的線段，然后對該頭部邊緣線段結(jié)果進行頭部凸包輪廓檢測，將頭部凸包輪廓檢測獲得的關(guān)鍵點的坐標存為頭部輪廓數(shù)組；
[0028]軀干凸包輪廓檢測子單元，用于對ROHffi進行邊緣檢測，得到軀干輪廓區(qū)域范圍內(nèi)的信號突變邊緣的線段，然后對該軀干邊緣線段結(jié)果進行軀干凸包輪廓檢測，將軀干凸包輪廓檢測獲得的關(guān)鍵點的坐標存為軀干輪廓數(shù)組；
[0029]人像輪廓形成子單元，用于將頭部輪廓數(shù)組和軀干輪廓數(shù)組合并在一起，形成人像輪廓數(shù)組。
[0030]進一步的，所述檢測提醒模塊包括:
[0031]人像姿勢與拍攝環(huán)境檢測單元，用于將人像姿勢檢測和拍攝環(huán)境檢測中所有檢測項目的相關(guān)數(shù)據(jù)和預設值進行逐一比較，符合要求的檢測項目，則通過檢測，不符合要求的檢測項目，則進行語音/文字/圖形提示，實時提醒用戶進行拍攝調(diào)整；其中，所述預設值為經(jīng)過驗證符合證件照片拍攝標準要求的較佳值，所述人像姿勢檢測的檢測項目包括五官是否可見、人臉大小位置是否符合、人像拍攝距離是否合適、人臉是否端正和肩部是否齊平，所述拍攝環(huán)境檢測的檢測項目包括智能終端是否豎直、智能終端是否抖動、亮度是否均勻充足、圖像是否清晰、色度是否有偏差；
[0032]模式設置單元，用于當存在不符合要求的檢測項目時，將拍攝按鈕設置為不可拍攝模式，當所有的檢測項目都符合要求時，將拍攝按鈕設置為可拍攝模式。
[0033]進一步的，所述拍攝質(zhì)量評分模塊包括:
[0034]信息獲取單元，用于獲取照片的文件屬性信息；通過照片灰度圖進行人像特征識別提取人像特征信息；通過邊緣檢測技術(shù)、圖像分割技術(shù)獲取背景信息；通過照片灰度圖得到亮度信息；通過照片在Lab色彩空間體系上的均方差值得到色度信息；通過照片的灰度圖矩陣得到清晰度信息；
[0035]逐項評分單元，用于根據(jù)得到的文件屬性信息、人像特征信息、背景信息、亮度信息、色度信息、清晰度信息對評分維度進行逐項評分，得到各個評分維度的得分值；
[0036]質(zhì)量總評分計算單元，根據(jù)各個評分維度的得分值，以及得分比重，計算出拍攝到的照片的質(zhì)量總評分；
[0037]拍攝建議單元，用于根據(jù)總評分給出專業(yè)的拍攝建議，當照片綜合分數(shù)低于預設值時，則不滿足法定證件照片的相關(guān)標準要求，建議用戶重新拍攝，直到拍攝出滿足法定證件照片相關(guān)標準要求的照片為止。
[0038]進一步的，所述證照相機還包括:
[0039]智能摳圖替換背景模塊，用于對證照原圖進行摳圖，并且根據(jù)設定的證件照片標準進行替換背景處理，調(diào)整人像大小和位置，得到證照預覽圖，向用戶展示直觀的證照處理結(jié)果；其中，對證照原圖進行摳圖，具體包括:
[0040]采用輪廓檢測技術(shù)在證照原圖中快速尋找到人像輪廓；把尋找到的人像輪廓內(nèi)的區(qū)域設定為初始前景，把尋找到的人像輪廓外圍的區(qū)域設定為初始背景；使用初始前景的掩碼位圖和初始背景的掩碼位圖，通過GrabCut函數(shù)建立混合高斯模型，再通過迭代調(diào)整得到前景區(qū)域和背景區(qū)域的最終掩碼位圖；新建和原圖大小一致的透明的空的圖像位圖，把最終掩碼位圖的前景區(qū)域所映射的像素復制到所述圖像位圖中，得到前景圖像；或把最終掩碼位圖的背景區(qū)域所映射的原圖上的像素數(shù)據(jù)抹掉，填入透明色，得到前景圖像。
[0041]進一步地，所述使用初始前景的掩碼位圖和初始背景的掩碼位圖，通過GrabCut函數(shù)建立混合高斯模型，再通過迭代調(diào)整得到前景區(qū)域和背景區(qū)域的最終掩碼位圖，具體包括:
[0042]使用初始前景的掩碼位圖和初始背景的掩碼位圖，通過GrabCut函數(shù)分別建立前景像素集和背景像素集，進一步建立對應的前景混合高斯模型和背景混合高斯模型；
[0043]讀取像素集中的每個像素，通過掩碼對每個像素進行判斷，判斷該像素屬于背景像素還是前景像素，再判斷它屬于前景混合高斯模型或者背景混合高斯模型中的哪個高斯分量，根據(jù)判斷結(jié)果對前景混合高斯模型和初步背景混合高斯模型進行調(diào)整；
[0044]采用吉布斯能量公式再次學習調(diào)整后的前景混合高斯模型或調(diào)整后的背景混合高斯模型，對調(diào)整后的前景混合高斯模型或調(diào)整后的背景混合高斯模型進行迭代調(diào)整，直到迭代次數(shù)完成為止；
[0045]通過GrabCut函數(shù)輸出前景和背景的計算結(jié)果，獲得證照原圖的前景區(qū)域和背景區(qū)域的最終掩碼位圖。
[0046]進一步的，所述證照相機還包括:
[0047]訪問修改禁止模塊，用于在證照原圖的拍攝生成過程中，禁止用戶或其他軟件訪問原始圖像數(shù)據(jù)，并禁止用戶或其他軟件修改證照原圖數(shù)據(jù)。
[0048]水印加密模塊，用于對拍攝的證照原圖寫入易脆性水印進行加密處理；
[0049]傳輸通訊模塊，用于對水印加密后的照片進行壓縮和二次加密，并發(fā)送到證照云存儲端獨立的存儲空間中保存。
[0050]UI顯示模塊，用于取景框顯示、預覽照片顯示、拍攝提醒顯示、拍攝質(zhì)量評分及專業(yè)建議顯示、證照標準圖顯示，并提供用戶進行證照類型選擇、重拍、拍攝指引查看、進入證照云存儲端的交互按鈕；
[0051]用戶管理模塊，用于對用戶注冊信息和用戶辦證信息進行管理。
[0052]本發(fā)明的另一目的可以通過采取如下技術(shù)方案達到:
[0053]一種證照拍攝方法，所述方法包括:
[0054]證照相機檢測智能終端攝像頭的拍攝參數(shù)是否滿足證件照片拍攝要求，若否，則根據(jù)預設的參數(shù)對拍攝參數(shù)進行配置；
[0055]所述證照相機獲取智能終端的傳感器數(shù)據(jù)、預覽幀圖像的人像特征數(shù)據(jù)、亮度數(shù)據(jù)、清晰度數(shù)據(jù)和色度偏差數(shù)據(jù)；
[0056]所述證照相機判斷智能終端傳感器數(shù)據(jù)、預覽幀圖像的人像特征數(shù)據(jù)、亮度數(shù)據(jù)、清晰度數(shù)據(jù)和色度偏差數(shù)據(jù)是否符合法定證件照片相關(guān)標準要求，若是，當拍攝按鈕被按下后，獲得原始圖像數(shù)據(jù)，若否，則提醒用戶進行拍攝調(diào)整；
[0057]所述證照相機對原始圖像數(shù)據(jù)按照設定的標準證件照片規(guī)格進行裁剪處理，獲得標準尺寸規(guī)格的證照原圖；
[0058]所述證照相機根據(jù)政府公安行業(yè)標準對證照原圖逐項進行拍攝質(zhì)量評估，并且根據(jù)綜合評分結(jié)果給出建議。
[0059]進一步的，所述證照相機獲取智能終端的傳感器數(shù)據(jù)、預覽幀圖像的人像特征數(shù)據(jù)、亮度數(shù)據(jù)、清晰度數(shù)據(jù)和色度偏差數(shù)據(jù)，具體包括:
[0060]在取景階段時，所述證照相機提取預覽幀圖像的人像特征數(shù)據(jù)；其中，所述人像特征數(shù)據(jù)包括人臉輪廓、軀干輪廓、人像輪廓、眼睛、鼻子、耳朵和嘴巴特征數(shù)據(jù)；
[0061]所述證照相機在成像時，獲取智能終端的重力加速度傳感器數(shù)據(jù)、陀螺儀傳感器數(shù)據(jù)、方向磁場傳感器數(shù)據(jù)和亮度傳感器數(shù)據(jù)；
[0062]所述證照相機在獲取傳感器數(shù)據(jù)時，通過圖像分析獲取預覽幀圖像的亮度數(shù)據(jù)、清晰度數(shù)據(jù)和色度偏差數(shù)據(jù)。
[0063]進一步的，所述證照相機提取預覽幀圖像的人像特征數(shù)據(jù)，具體包括:
[0064]所述證照相機將獲取到的預覽幀圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；
[0065]所述證照相機對灰度圖像進行上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測，當檢測到上半身特征數(shù)據(jù)區(qū)域時，將該區(qū)域像素信息保存為上半身區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對灰度圖像設置上半身ROI區(qū)域，記為ROIB ；
[0066]所述證照相機對ROIB進行人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域檢測，當檢測到人臉輪廓特征數(shù)據(jù)區(qū)域時，將該區(qū)域像素信息保存為人臉輪廓區(qū)域矩形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并對灰度圖像設置人臉輪廓ROI區(qū)域，記為