二代证数码照片的标准及制作流程.doc

二代证数码照片的标准及制作流程新闻发布时间:2011年01月24日一、二代证数码照片标准1.一般性要求：二代证卡制证用数字相片为通过数码照相或扫描仪扫描采集的申领人近期正面免冠彩色头像，不着制式服装，常戴眼镜的居民应戴眼镜。要求人像清晰，层次丰富，神态自然，无明显畸变，背景色为白色。2.图像文件要求：数字相片为jpg文件格式的压缩图像，压缩品质稀疏70（取值0100），一般相片的文件容量在1428K之间，该图像长宽规格为：4 41像素（高）*358像素（宽），分辨率350dpi，24位真彩色。3.头像大小及位置：人像在相片矩形框内水平居中，脸部宽207土14像素，头顶发迹距相片上边沿7像素21像素 （当头顶发迹距相片上边沿距离与眼睛距下边沿的距离不能同时满足要求时，优先保证眼睛所在位置距相片下边沿的距离不小于207像素，特殊情况下可部分切除耸立过高的头发） ， 相片下边缘以刚露出锁骨或者衬衣领尖为准 。二、二代证数码照片采集和制作流程二代证卡对证件图像提出了较高的要求，以证件照片的真实性、有效性和标准化。要有效地制作二代证卡图像，确立一套规范的制作流程能够保障制作图像的质量，提高制作效率。目前市面上已经出现了多种自动制作身份证图像的软件。由 IST 公司和富士公司联合开发的神眼软件是其中较为出色的一款产品。该产品操作便捷，处理功能较为完善，制成图像质量较高。本文将从手动制作的角度，给出一种制作二代证卡图像的标准化流程。其基本过程如图1所示。图11. 拍摄图像拍摄出较高素质的原始图像能够从根本上保障最终制成图像的质量。在拍摄二代证卡图像时应当特别注意以下一些方面：&S226;根据拍摄环境设置合理的白平衡。图像的偏色程度主要受白平衡影响。良好的白平衡能够有效提升图像的色彩质量。&S226;设置合理的光照。通常由于光照不合理带来的各种问题在后续的图像处理中很难得到有效解决，因此拍摄时的光照设置会非常重要。&S226;镜头应尽量聚焦于整个面部。良好的聚焦能够保证图像中人像的清晰度。由于聚焦带来的背景虚化则可以在后续的背景处理中解决。&S226;设置图像格式，具备足够的分辨率。在拍摄的原始图像中人物脸部宽度应当大于 221 象素。在后续的图像处理过程中，如果通过图像放大来满足几何尺寸要求的话，会引起一定程度的图像模糊，应当尽量避免此类操作。&S226;设置拍摄背景，使图像中人物与背景间出现明显的边缘。这会使后续的背景分割较为容易。&S226;把握拍摄对象的状况。二代证卡图像对人物有表情自然、头部无偏转、双眼平视、不能穿制服、眼镜镜片透明等等各种要求。应当引导拍摄对象，在满足各种要求的条件下，真实展现人物的良好风貌。2. 几何内容处理二代证卡对图像的几何尺寸有明确和严格的要求。下面逐步说明如何满足几何尺寸的要求。(1) 检查人物头部是否偏转。人物头部的各类旋转可以分解到如图2所示的三维空间里。除 z 轴上的偏转能够通过图像旋转校正外，其它方向的偏转校正均无法保证结果的准确性。此外，在 z 轴上的偏转校正会给图像造成一定程度的模糊。因此在拍摄时应当尽量避免人物在 z 轴角度上的偏转，在其它轴角度上则不应当发生偏转。(2) 缩放图像。在原始的拍摄图像上，(a) 测量脸部宽度： 脸部实际宽度=水平方向右侧脸部位置-水平方向左侧脸部位置(b) 用脸部标准宽度除以测量得到的脸部宽度，获得图像的缩放比例。脸部标准宽度可以在 193 素至 221 象素之间任意选择。一般选择中值 207 象素。如果人物的面部较长，可定为 193 象素。如果人物的面部较宽，可定为 221 象素。 缩放比例=脸部标准宽度/脸部实际宽度(c) 对图像按照缩放比例进行缩放。如果缩放算法可供选择的话，应避免选择最邻近插值算法，以获得较好的缩放效果。缩放后图像中人脸宽度将成为脸部标准宽度。在图3（a）中，水平方向右侧脸部边缘位置坐标为 930 ，左侧脸部边缘位置坐标为 565 。因此脸宽为 930 565 365 象素。计算缩放比例为 207 365 56.7 。按照该比例缩放后的结果如图3（b）所示。图3（b）中人物的脸部宽度为 207 象素。(3)确定水平方向裁切位置。在缩放后的图像上，(a) 确定水平方向面部的中心位置。在无头发遮挡情况下，该位置通常可以用下式计算：水平方向脸部中心位置=（右侧脸部水平坐标+左侧脸部水平坐标）/2(b) 计算水平方向的裁切起始位置，即裁切的左侧边沿位置：水平方向裁切起始位置=水平方向脸部中心位置-179在图3（c）中，水平方向面部中心位置为（ 527 + 320 ） 2 = 424 。因此水平方向的裁切起始位置为 424 179 = 245 。(4)确定竖直方向裁切位置。在缩放后的图像上，(a) 测量竖直方向上的头顶位置、眼睛位置。(b) 找到眼睛位置向下延伸 207 象素后的位置。裁切区域的下边沿必须在该位置以下。(c) 找到头顶位置向上延伸 7 至 21 象素后的位置区域。裁切上沿在该区域内任意选择。一般可以定为距离头顶 14 象素位置处作为竖直方向的裁切起始位置。(d) 找到裁切上沿向下延伸 441 象素后的位置。确定该位置没有超出图像底部，同时满足（ b ），即与眼睛间的距离大于 207 象素。否则应当调节裁切上沿位置。(e) 在调节裁切上沿位置仍然无法满足要求时，应当回到步骤（2），调节计算缩放比例公式中的参数 207 。该参数可以在 193 至 221 之间选择。然后重复步骤（3）、（4）。在图 3（d）中，竖直方向的眼睛位置坐标为 253 。向下延伸 207 象素后的位置坐标为 460 。即裁切区域的下沿坐标必须大于 460 。找到竖直方向头顶位置坐标为 71 。向上延伸 7 至 21 象素后的区域为 50 至 64 。即裁切的竖直方向起始位置应当在 50 至 64 之间选取（图中的绿色带状区域）。选择中值 57 为裁切的竖直方向起始位置。由竖直位置 57 向下延伸 441 象素，到达竖直方向位置坐标 498 处。该位置与眼睛间距离大于 207 象素，同时没有超出缩放后图像的下边沿，满足要求。(5)裁切图像。在缩放后的图像上，以步骤（3）和步骤（4）确定的裁切位置为起点，切割出宽 358 象素、高 441 象素的图像。在图3（e）中，由步骤（3）和（4）确定的裁切起始位置为：水平方向坐标 245 ，竖直方向坐标 57 。裁切出 358 441 大小的图像，如图3（f）所示。图3（f）中人像脸部宽度在 193 至 221 象素之间，头顶距离图像上沿在 7 至 21 象素之间，眼睛距离图像下边沿距离大于 207 象素，头部水平居中，满足二代证卡图像的要求。3. 色彩内容处理在裁切后的图像上，根据图像状况校正或调节色彩。如果已知相机参数、拍摄时的光照模型等，或建立了校正模型等，可以直接对图像进行色彩校正。上述参数或模型通常很难得到，此时可以根据经验对图像进行色彩调节。大量研究的结果表明人类的肤色在色彩空间中分布相对集中和稳定。这从理论上保证了肤色色彩调节的合理性和可行性。 IST 公司和富士公司联合开发了专门针对肤色的自动色彩处理软件神眼。该软件在色彩调节方面表现了优异的性能。IST 二代证卡图像全自动处理软件神眼IST 二代证卡图像全自动批量处理软件4. 背景内容处理在进行色彩内容处理后，对图像进行进一步的背景处理：设置背景色彩为白色。在背景处理中没有必要将背景区域设置为透明。背景处理的难度在于准确分割背景和人物。在拍摄图像时，合理设置背景色彩，使得背景和人像（包括头发、肤色、衣服等）间具有明显的边缘轮廓，能够有效降低背景处理的难度，提高背景处理效果。这一方法在电影特技中被广泛应用（例如演员在绿色背景中表演）。在拍摄图像后，通常可以利用图像的分割技术、色彩分割技术等进行处理。但上述技术目前仍然是图像处理中的难点。通过设置单一阈值进行图像分割，其结果通常不能完全满足要求。对象素进行逐个处理，工作量又会太大。在此仍然向大家推荐由 IST 公司推出的神眼软件。该软件具备自适应的前景和背景判别、分割技术，能够有效保证背景处理的有效性。此外由 Microsoft 公司推出的 Digital Image Pro 软件采用 Poisson Matting 算法，同样也表现了较高的性能。5. 保存图像最后将处理好的图像保存为 JPEG 格式。其编码应当符合 ISO/IEC 10918-1 标准。图像文件的大小应当小于 28K 字节。通过调节 JPEG 的压缩比（即图像品质）可以控制 JPEG 文件大小。由于 JPEG 的压缩编码和图像内容有关，因此对于同一尺寸的图像，同样的压缩比并不能保证图像文件大小合乎要求。值得注意的是将文件大小调节到接近 28K ，对图像的清晰度较为有利。此外在进行前述的各种