專利名稱：一種基于顏色空間膚色模型的色情圖像分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像分析處理領(lǐng)域，尤其是相應(yīng)的圖像過濾分析應(yīng)用領(lǐng)域，特別是針 對通信運營商的多媒體信息監(jiān)控過濾系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信運營商對垃圾短信的監(jiān)控過濾逐漸加強，對于多媒體消息的監(jiān)控過濾也 逐漸引起了相關(guān)運營商的重視，近年來移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，使得原本在互聯(lián)網(wǎng)上泛濫 的不良色情信息也開始在移動網(wǎng)絡(luò)中擴展開來，基于顏色空間膚色模型的色情圖像分析系 統(tǒng)正是為了在移動網(wǎng)絡(luò)中布署色情信息監(jiān)控過濾系統(tǒng)而提供的前期核心系統(tǒng)支持。本發(fā)明技術(shù)方案可以為電信移動運營商提供實時的、高性能的、安全可靠的色情 圖像監(jiān)控過濾系統(tǒng)，通過強大的顏色空間膚色模型功能，對流動在運營商網(wǎng)絡(luò)中的色情內(nèi) 容進行準(zhǔn)確識別、凈化移動通訊市場，保障移動通信網(wǎng)絡(luò)暢通，維護消費者合法權(quán)益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一流的色情圖像分析系統(tǒng)，該分析系統(tǒng)包括顏色空間膚色 模型學(xué)習(xí)中心、色情圖像分析識別中心、顏色空間參數(shù)管理、分析結(jié)果存儲展示和圖像數(shù)據(jù) 采集。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心
負(fù)責(zé)為用戶提供人機交互學(xué)習(xí)接口，用戶通過該接口來完成膚色模型的學(xué)習(xí)以及優(yōu)化 工作；
負(fù)責(zé)為色情圖像分析識別中心提供機器識別接口，色情圖像分析識別中心通過該接口 來實現(xiàn)圖像的分析識別功能；
負(fù)責(zé)通過參數(shù)控制接口獲取相應(yīng)的膚色模型學(xué)習(xí)參數(shù)來控制最終生成的顏色空間膚 色模型。根據(jù)本發(fā)明的實施例可以理解，所述顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心對每一個顏色空 間像素點建立起了一個概率度量所述顏色空間中的每一個像素既可能是膚色像素，也可 能是非膚色像素，兩種情況發(fā)生的概率互不相同；顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心根據(jù)兩種概 率的比值來衡量該像素是膚色像素的概率，概率大于閾值時，相應(yīng)像素可以被判斷成膚色。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心可以對每次學(xué)習(xí)過程給出一 個影響度評價。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述顏色空間膚色模型的學(xué)習(xí)過程中，可以選定特定的色情 內(nèi)容區(qū)域進行學(xué)習(xí)，具體學(xué)習(xí)過程如下
用戶首先選擇一張學(xué)習(xí)源圖像；
人機交互界面允許用戶對該圖像中特定的色情內(nèi)容區(qū)域進行選定，選定區(qū)域后，人機 交互接口只將這部分選中的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)送到顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心進行學(xué)習(xí)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述色情圖像分析識別中心負(fù)責(zé)通過機器識別接口向顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心請求顏色空間膚色模型數(shù)據(jù)，并 根據(jù)這些膚色模型數(shù)據(jù)來完成色情圖像內(nèi)容的分析識別工作；
負(fù)責(zé)通過參數(shù)控制接口獲取相應(yīng)的色情圖像分析識別參數(shù)來控制色情圖像內(nèi)容的識 別過程。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述色情圖像分析識別中心識別步驟為
機器識別過程只需要掃描全部待分析圖像的像素，并判定每個像素是否在顏色空間膚 色模型上被著色成膚色點，如果是，那么該像素就是膚色像素；
如果待分析圖像中被識別成膚色的像素點數(shù)目超過一定的比例，那么色情圖像分析識 別中心就給出結(jié)果告訴用戶該圖像內(nèi)容中包含色情內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述顏色空間參數(shù)管理負(fù)責(zé)管理維護控制顏色空間膚色模 型學(xué)習(xí)中心和色情圖像分析識別中心的運行行為的控制參數(shù)，提供參數(shù)的更新與通知。作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述分析系統(tǒng)首先構(gòu)建一個基礎(chǔ)的相對完整準(zhǔn)確的顏色空間 膚色模型，該系統(tǒng)的用戶可以通過人機交互接口向系統(tǒng)錄入學(xué)習(xí)源圖像數(shù)據(jù)來建立這樣一 個基礎(chǔ)的顏色空間膚色模型。用戶首先通過人機交互接口完成顏色空間膚色模型的創(chuàng)建以及修改優(yōu)化，創(chuàng)建出 來的顏色空間膚色模型可以在不同用戶之間相互共享，通過大量用戶不斷優(yōu)化后的顏色空 間膚色模型便可以提供相當(dāng)準(zhǔn)確的色情圖像分析識別功能。建立好具備一定準(zhǔn)確度的顏色 空間膚色模型后，用戶便可以通色情圖像分析識別中心來完成任意圖像的色情內(nèi)容識別監(jiān) 控功能了。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中
圖1是基于顏色空間膚色模型的色情圖像分析系統(tǒng)示意圖。圖2是基于顏色空間膚色模型的色情圖像分析系統(tǒng)的具體實施方式
及處理流程。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。如圖1所示的基于顏色空間膚色模型的色情圖像分析系統(tǒng)由5部分組成顏色 空間膚色模型學(xué)習(xí)中心、色情圖像分析識別中心、顏色空間參數(shù)管理、分析結(jié)果存儲展示和 圖像數(shù)據(jù)采集。顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心負(fù)責(zé)為用戶提供人機交 互學(xué)習(xí)接口，用戶通過該接口來完成膚色模型的學(xué)習(xí)以及優(yōu)化工作；負(fù)責(zé)為色情圖像分析 識別中心提供機器識別接口，色情圖像分析識別中心通過該接口來實現(xiàn)圖像的分析識別功 能；負(fù)責(zé)通過參數(shù)控制接口獲取相應(yīng)的膚色模型學(xué)習(xí)參數(shù)來控制最終生成的顏色空間膚色 模型。顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心對每一個顏色空間像素點建立起了一個概率度量顏 色空間中的每一個像素既可能是膚色像素，也可能是非膚色像素，兩種情況發(fā)生的概率互 不相同。顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心根據(jù)兩種概率的比值來衡量該像素是膚色像素的概 率，比值越大說明是膚色的概率越大，系統(tǒng)可以設(shè)定特定的概率閾值來判定概率大于多少相應(yīng)像素可以被決策成膚色。其中閾值根據(jù)不同條件有所不同，對于一般系統(tǒng)大概0. 2-0. 6最好。顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心可以對每次學(xué)習(xí)過程給出一個影響度評價
1)每次學(xué)習(xí)過程都會或多或少的對當(dāng)前的顏色空間膚色模型數(shù)據(jù)造成變動影響。2)顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心可以智能的對當(dāng)前學(xué)習(xí)過程給出一個影響度評價 值，評價值越高代表當(dāng)前學(xué)習(xí)過程效果越明顯，這個學(xué)習(xí)過程越值得肯定，如果評價值較 低，說明當(dāng)前學(xué)習(xí)意義不大，用戶應(yīng)該優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，以提高影響度評價。顏色空間膚色模型的學(xué)習(xí)過程中，可以選定特定的色情內(nèi)容區(qū)域進行學(xué)習(xí)，具體 學(xué)習(xí)過程如下
(1)用戶首先選擇一張學(xué)習(xí)源圖像；
(2)人機交互界面允許用戶對該圖像中特定的色情內(nèi)容區(qū)域進行選定，選定區(qū)域后，人 機交互接口只將這部分選中的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)送到顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心進行學(xué)習(xí)。色情圖像分析識別中心色情圖像分析識別中心負(fù)責(zé)通過機器識別接口向顏色空 間膚色模型學(xué)習(xí)中心請求顏色空間膚色模型數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些膚色模型數(shù)據(jù)來完成色情圖 像內(nèi)容的分析識別工作；負(fù)責(zé)通過參數(shù)控制接口獲取相應(yīng)的色情圖像分析識別參數(shù)來控制 色情圖像內(nèi)容的識別過程。具體過程如下
1)色情圖像分析識別中心能夠快速完成機器識別功能，這主要得益于顏色空間膚色模 型學(xué)習(xí)中心事先建立好的顏色空間模型，該顏色空間模型已將全部可能的像素點進行了膚 色點著色。2)機器識別過程只需要掃描全部待分析圖像的像素，并判定每個像素是否在顏色 空間膚色模型上被著色成膚色點，如果是，那么該像素就是膚色像素。3)如果待分析圖像中被識別成膚色的像素點數(shù)目超過一定的比例，那么色情圖像 分析識別中心就給出結(jié)果告訴用戶該圖像內(nèi)容中包含色情內(nèi)容。顏色空間參數(shù)管理顏色空間參數(shù)管理負(fù)責(zé)管理維護控制顏色空間膚色模型學(xué)習(xí) 中心和色情圖像分析識別中心的運行行為的控制參數(shù)，提供參數(shù)的更新與通知。需要說明的是，該系統(tǒng)首先構(gòu)建一個基礎(chǔ)的相對完整準(zhǔn)確的顏色空間膚色模型， 該系統(tǒng)的用戶可以通過人機交互接口向系統(tǒng)錄入學(xué)習(xí)源圖像數(shù)據(jù)來建立這樣一個基礎(chǔ)的 顏色空間膚色模型。該系統(tǒng)在首次就生成顏色空間膚色模型數(shù)據(jù)，絕大部分應(yīng)用場景都可 以此模型數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)版本，如果發(fā)現(xiàn)此模型有不準(zhǔn)確的地方，用戶要做的事情就是
(1)當(dāng)某個圖片包含色情內(nèi)容，但沒有被系統(tǒng)識別出來，那么將這個圖片作為色情類別 學(xué)習(xí)源圖像數(shù)據(jù)注入到顏色空間膚色模型中去。(2)當(dāng)某個圖片不包含色情內(nèi)容，但卻被系統(tǒng)識別出來認(rèn)為包含色情內(nèi)容，那么 有兩種選擇，一是將這個圖片作為非色情類別學(xué)習(xí)源圖像數(shù)據(jù)注入到顏色空間膚色模型中 去；二是將已經(jīng)注入到顏色空間膚色模型中去的相類似的圖片從顏色空間膚色模型中移 除。分析結(jié)果存儲展示接收從色情圖像分析識別中心發(fā)來的每張圖像色情內(nèi)容分析 識別結(jié)果，對結(jié)果進行存儲，并將結(jié)果送給用戶進行展示。圖像數(shù)據(jù)采集從外部圖像數(shù)據(jù)源設(shè)備采集獲取需要進行色情內(nèi)容分析決策的原 始圖像數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送往色情圖像分析識別中心進行分析決策。
上述功能模塊可以根據(jù)實際數(shù)據(jù)吞吐容量大小來決定是放在同一個服務(wù)器上運 行，還是分別布署在不同的服務(wù)器上進行集群布署來提高整個系統(tǒng)處理性能。下面具體描述基于顏色空間膚色模型的色情圖像分析系統(tǒng)的具體實施方式
及處 理流程(如圖2所示)
用戶首先設(shè)置顏色空間參數(shù)管理中的相關(guān)參數(shù)，包括圖像邊界去除參數(shù)，概率平滑窗 口參數(shù)，膚色概率比閾值參數(shù)，色情內(nèi)容膚色像素比參數(shù)等。用戶通過人機交互接口向顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心添加包含色情內(nèi)容的學(xué)習(xí) 源圖像數(shù)據(jù)，其中的色情內(nèi)容可以標(biāo)記成特定興趣區(qū)域以提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確率。顏色空間膚 色模型學(xué)習(xí)中心給用戶返回本次學(xué)習(xí)的影響度評價供用戶參考決策是否真的需要生效本 次學(xué)習(xí)。用戶通過人機交互接口向顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心添加不包含色情內(nèi)容的學(xué) 習(xí)源圖像數(shù)據(jù)。顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心給用戶返回本次學(xué)習(xí)的影響度評價供用戶參考 決策是否真的需要生效本次學(xué)習(xí)。顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心根據(jù)前兩步的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)完成內(nèi)部模型相關(guān)數(shù)據(jù)的計 算，對每一個像素計算其是膚色與非膚色的概率比(通過計算在學(xué)習(xí)的膚色像素中該顏色 的概率以及在非膚色像素中的該顏色的概率來間接計算)，并建立起膚色像素分布模型，并 生效膚色像素分布模型。具體計算方法如下所示，其中s代表皮膚，c代表顏色。
對于上面的概率比大于一定閾值的像素在膚色模型中標(biāo)注成膚色。用戶輸入待分析圖像數(shù)據(jù)給色情圖像分析識別中心，色情圖像分析識別中心通過 機器識別接口向顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心請求顏色空間膚色模型數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些膚色 模型數(shù)據(jù)來完成色情圖像內(nèi)容的分析識別工作。用戶根據(jù)實際分析識別效果再次有針對性的進行膚色模型數(shù)據(jù)進行調(diào)整優(yōu)化，具 體調(diào)方法為當(dāng)某個圖片包含色情內(nèi)容，但沒有被系統(tǒng)識別出來，那么將這個圖片作為色情 類別學(xué)習(xí)源圖像數(shù)據(jù)注入到顏色空間膚色模型中去。當(dāng)某個圖片不包含色情內(nèi)容，但卻被 系統(tǒng)識別出來認(rèn)為包含色情內(nèi)容，那么有兩種選擇，一是將這個圖片作為非色情類別學(xué)習(xí) 源圖像數(shù)據(jù)注入到顏色空間膚色模型中去；二是將已經(jīng)注入到顏色空間膚色模型中去的相 類似的圖片從顏色空間膚色模型中移除。顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心將優(yōu)化后的顏色空間膚色模型數(shù)據(jù)生效，用戶便可立 即體驗到最新的色情圖像識別分析效果。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只 是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，該分析系統(tǒng)包括顏色空間膚色模 型學(xué)習(xí)中心、色情圖像分析識別中心、顏色空間參數(shù)管理、分析結(jié)果存儲展示和圖像數(shù)據(jù)采集。
2.如權(quán)利要求1所述的膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色空間膚色 模型學(xué)習(xí)中心負(fù)責(zé)為用戶提供人機交互學(xué)習(xí)接口，用戶通過該接口來完成膚色模型的學(xué)習(xí)以及優(yōu)化 工作；負(fù)責(zé)為色情圖像分析識別中心提供機器識別接口，色情圖像分析識別中心通過該接口 來實現(xiàn)圖像的分析識別功能；負(fù)責(zé)通過參數(shù)控制接口獲取相應(yīng)的膚色模型學(xué)習(xí)參數(shù)來控制最終生成的顏色空間膚 色模型。
3.如權(quán)利要求2所述的膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色空間膚色 模型學(xué)習(xí)中心對每一個顏色空間像素點建立起了一個概率度量所述顏色空間中的每一個 像素既可能是膚色像素，也可能是非膚色像素，兩種情況發(fā)生的概率互不相同；顏色空間膚 色模型學(xué)習(xí)中心根據(jù)兩種概率的比值來衡量該像素是膚色像素的概率，概率大于閾值時， 相應(yīng)像素可以被判斷成膚色。
4.如權(quán)利要求3所述的膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色空間膚色 模型學(xué)習(xí)中心可以對每次學(xué)習(xí)過程給出一個影響度評價。
5.如權(quán)利要求4所述的膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色空間膚色 模型的學(xué)習(xí)過程中，可以選定特定的色情內(nèi)容區(qū)域進行學(xué)習(xí)，具體學(xué)習(xí)過程如下用戶首先選擇一張學(xué)習(xí)源圖像；人機交互界面允許用戶對該圖像中特定的色情內(nèi)容區(qū)域進行選定，選定區(qū)域后，人機 交互接口只將這部分選中的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)送到顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心進行學(xué)習(xí)。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，所述色情圖 像分析識別中心負(fù)責(zé)通過機器識別接口向顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心請求顏色空間膚色模型數(shù)據(jù)，并 根據(jù)這些膚色模型數(shù)據(jù)來完成色情圖像內(nèi)容的分析識別工作；負(fù)責(zé)通過參數(shù)控制接口獲取相應(yīng)的色情圖像分析識別參數(shù)來控制色情圖像內(nèi)容的識 別過程。
7.如權(quán)利要求6所述的膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，所述色情圖像分析 識別中心識別步驟為機器識別過程只需要掃描全部待分析圖像的像素，并判定每個像素是否在顏色空間膚 色模型上被著色成膚色點，如果是，那么該像素就是膚色像素；如果待分析圖像中被識別成膚色的像素點數(shù)目超過一定的比例，那么色情圖像分析識 別中心就給出結(jié)果告訴用戶該圖像內(nèi)容中包含色情內(nèi)容。
8.如權(quán)利要求7所述的膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色空間參數(shù) 管理負(fù)責(zé)管理維護控制顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心和色情圖像分析識別中心的運行行為 的控制參數(shù)，提供參數(shù)的更新與通知。
9.如權(quán)利要求8所述的膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，其特征在于，所述分析系統(tǒng)首先構(gòu)建一個基礎(chǔ)的相對完整準(zhǔn)確的顏色空間膚色模型，該系統(tǒng)的用戶可以通過人機交互接口 向系統(tǒng)錄入學(xué)習(xí)源圖像數(shù)據(jù)來建立這樣一個基礎(chǔ)的顏色空間膚色模型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種膚色模型色情圖像分析系統(tǒng)，該分析系統(tǒng)包括顏色空間膚色模型學(xué)習(xí)中心、色情圖像分析識別中心、顏色空間參數(shù)管理、分析結(jié)果存儲展示和圖像數(shù)據(jù)采集。該系統(tǒng)通過建立起一個顏色空間膚色模型來分析圖片中是否含有色情成分。
文檔編號G06K9/66GK102129575SQ201110072259
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者王鑫鑫, 稅彬 申請人:成都四方信息技術(shù)有限公司