專利名稱：多種風(fēng)格人臉卡通樣本的統(tǒng)一參數(shù)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機視覺和圖形圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種多種風(fēng)格人 臉卡通樣本的統(tǒng)一參數(shù)化方法。
背景技術(shù)：
將人類藝術(shù)家繪制的人臉卡通畫樣本參數(shù)化，構(gòu)成人臉卡通樣本空間， 輸入人臉通過學(xué)習(xí)卡通樣本的繪制方法，可以自動合成指定風(fēng)格的人臉卡通畫。
但是，藝術(shù)家所繪制人臉卡通畫風(fēng)格是不完全相同的，不同風(fēng)格的卡通 畫繪制方法是有差異的，作為人臉卡通畫自動合成的基礎(chǔ)，如何構(gòu)建能滿足 不同風(fēng)格卡通樣本的統(tǒng)一參數(shù)化人臉卡通樣本空間，將直接關(guān)系到人臉卡通 畫繪制算法的生成效果和適用范圍。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多種風(fēng)格人臉卡通樣本的統(tǒng)一參數(shù)化方法， 對輸入人臉圖像，可以自動建立卡通人臉參數(shù)模型，人臉卡通畫繪制引擎可 以自動生成輸入人臉的人臉卡通畫。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
1)建立人臉卡通畫樣本的參數(shù)化模型
人臉卡通畫樣本的參數(shù)化模型是將繪制的人臉卡通畫樣本分為參考形狀 層和繪制式樣層，記為&附/^ = {及，尸};
參考形狀層將人臉對象分為整體結(jié)構(gòu)和五官形狀，記為i "M,S)， M表 示人臉整體結(jié)構(gòu)，記錄五官、配飾物的位置信息；S表示組成人臉對象的部件集，由人臉五官包括左眉、右眉、左眼、右眼、鼻子、嘴巴和臉型的幾何
形狀特征定義；
繪制式樣層是將人臉對象對應(yīng)的卡通畫分為繪制實體布局和繪制實體 集，記為尸=(丄，￡)， Z記錄人臉卡通畫的繪制實體布局，表示卡通畫的構(gòu)圖 和整體風(fēng)格，^表示人臉卡通畫的繪制實體集，與人臉對象的部件集元素一
一對應(yīng)，定義每個部件的繪制形狀、繪制元素和繪制規(guī)則；
2) 人臉卡通畫樣本的部件化
將一幅需要繪制的人臉卡通畫樣本分成七個局部部件臉龐、左眉毛、 右眉毛、左眼、右眼、鼻子和嘴巴做為參考形狀，每個部件對應(yīng)參數(shù)化模型 中的一個參考形狀層的參數(shù)和繪制式樣層的參數(shù)，即在人臉卡通畫樣本的參 數(shù)化模型中選取一個與參考形狀最匹配的局部部件樣本；
3) 特定人臉繪制實體布局的序貫優(yōu)化計算
(1) 利用輸入人臉幾何特征計算每個五官部件的位置(^,w,/^)，按照平 均人臉繪制實體布局參數(shù)，估計一個初始值f"，將選取的每一個局部部件 樣本放置在相應(yīng)的位置；
(2) 設(shè)輸入的人臉對象參考形狀的整體結(jié)構(gòu)M一是人臉卡通樣本空間所
有樣本整體結(jié)構(gòu)的線性組合^一 = |>*<，式中，N為樣本庫中樣本個數(shù)，系
數(shù)a是樣本權(quán)重并且滿足。^o，l;。，1,求解出系數(shù)a.，利用系數(shù)a.和對應(yīng)繪制
式樣的繪制實體布局W，"l..W求得輸入人臉繪制實體布局的理想值= 。
jt=i
(3) 將丄—向w迭代優(yōu)化直到收斂，得到輸入人臉的繪制實體布局
4) 特定人臉繪制實體的變形轉(zhuǎn)移計算
給定特定人臉五官幾何特征U:c;，;Or h = ，w}和選擇的五官部件樣本
6的繪制實體形狀特征《w，y,Yi"i,…,w ,在特征點之間存在一一對應(yīng)關(guān)系， 采用薄板樣條變換找到一個非剛性映射/(w)-"(w)，/^,wf ，代價函數(shù)為
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給定一個h min(^M(/))存在唯一解
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其中,)—ta。義用于調(diào)整非剛性映射/的扭曲程度，通過最小化^(/)求
解系數(shù) "H，。,2，a,3,。2',"22,"23，MVW2,， 得到樣本繪制實體形狀與特定人臉五官幾何特征 之間的映射關(guān)系/，將/作為五官匹配得到的樣本￡=。'的變形函數(shù)，即
K(^"')，變形后得到的繪制實體形狀l按照整體布局f中確定的五官 大小和位置參數(shù)，得到特定人臉產(chǎn)的繪制式樣嚴(yán)=(產(chǎn)，艸)。
本發(fā)明的人臉卡通畫的繪制實體布局是記錄樣本中各繪制實體的位置，
將卡通畫樣本分為7個繪制實體臉型、左眉、右眉、左眼、右眼、鼻子和
嘴巴，每個繪帝ij實體的位置由5個參數(shù)(x，y，w,/z,勺決定，它們分別是部件中 心點坐標(biāo)(x,y)，部件寬度w、高度h和傾斜角0;
所說的人臉卡通畫的繪制實體集中的每個繪制實體對應(yīng)人臉對象部件集 中的一個五官部件，繪制實體集定義部件樣本的繪制實體形狀、繪制元素和
繪制屬性，記為PEP=(繪制實體形狀，繪制元素，繪制屬性)，繪制實體形 狀描述繪制實體的幾何形狀；繪制實體有兩類基本的繪制元素線條元素和 區(qū)域元素，線條元素按照繪制風(fēng)格用來勾畫人臉輪廓，區(qū)域元素定義繪制實 體所表現(xiàn)的有界區(qū)域；線條元素的繪制屬性包括線條模型、線條顏色，區(qū) 域元素的繪制屬性包括區(qū)域填充紋理模型、區(qū)域繪制顏色。
本發(fā)明針對多種風(fēng)格人臉卡通畫樣本的參數(shù)化和卡通畫，對不同繪制風(fēng) 格的人臉卡通樣本進(jìn)行統(tǒng)一參數(shù)化組織的方法。利用統(tǒng)一參數(shù)化人臉卡通樣本空間，繪制算法可自動學(xué)習(xí)指定風(fēng)格人臉卡通畫樣本的繪制方法，合成指 定繪制風(fēng)格的人臉卡通畫。而不同風(fēng)格人臉卡通畫的生成只需要同一個繪制 算法就可以完成，繪制算法對卡通樣本繪制風(fēng)格具有數(shù)據(jù)獨立性。
圖1是本發(fā)明人臉卡通畫樣本參數(shù)的分層定義圖2是本發(fā)明人臉卡通畫樣本繪制實體的位置參數(shù)定義圖3是本發(fā)明自動合成的人臉卡通畫；
圖4是本發(fā)明自動合成不同配飾物(眼鏡、發(fā)型)的人臉卡通畫； 圖5是本發(fā)明相同繪制引擎自動合成的不同繪帝諷格的人臉卡通畫。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 本發(fā)明包括以下步驟-
1)建立人臉卡通畫樣本的參數(shù)化模型
參見圖1，人臉卡通畫樣本的參數(shù)化模型是將繪制的人臉卡通畫樣本分 為參考形狀層和繪制式樣層，記為Scm^/e = {i ，P};
參考形狀層將人臉對象分為整體結(jié)構(gòu)和五官形狀，記為i -(M,S)， m表 示人臉整體結(jié)構(gòu)，記錄五官、配飾物的位置信息；S表示組成人臉對象的部 件集，由人臉五官包括左眉、右眉、左眼、右眼、鼻子、嘴巴和臉型的幾何 形狀特征定義；
繪制式樣層是將人臉對象對應(yīng)的卡通畫分為繪制實體布局和繪制實體
集，記為尸=(丄，五)，丄記錄人臉卡通畫的繪制實體布局，表示卡通畫的構(gòu)圖
和整體風(fēng)格，五表示人臉卡通畫的繪帝l度體集，與人臉對象的部件集元素一
一對應(yīng)，定義每個部件的繪制形狀、繪制元素和繪制規(guī)則；
人臉卡通畫的繪制實體布局是記錄樣本中各繪制實體的位置，將卡通畫
樣本分為7個繪制實體臉型、左眉、右眉、左眼、右眼、鼻子和嘴巴，每個繪審lj實體的位置由5個參數(shù)";;，A^決定，它們分別是部件中心點坐標(biāo) (x，y)，部件寬度w、高度h和傾斜角^ (參見圖2)。
人臉卡通畫的繪制實體集中的每個繪制實體對應(yīng)人臉對象部件集中的一 個五官部件，繪制實體集定義部件樣本的繪制實體形狀、繪制元素和繪制屬 性，記為PEP=(繪制實體形狀，繪制元素，繪制屬性)，繪制實體形狀描述 繪制實體的幾何形狀；繪制實體有兩類基本的繪制元素線條元素和區(qū)域元 素，線條元素按照繪制風(fēng)格用來勾畫人臉輪廓，區(qū)域元素定義繪制實體所表 現(xiàn)的有界區(qū)域；線條元素的繪制屬性包括線條模型、線條顏色，區(qū)域元素 的繪制屬性包括區(qū)域填充紋理模型、區(qū)域繪制顏色。這些繪制屬性參數(shù)綜合 定義繪制元素的繪制方法。
卡通畫繪制算法將繪制實體根據(jù)實體布局的位置參數(shù)自動合成人臉卡通畫。
2) 人臉卡通畫樣本的部件化
理論上講，樣本數(shù)量越多，計算機自動學(xué)習(xí)得到的結(jié)果將越精細(xì)，但實 際上不可能收集到所有人臉的卡通畫樣本。根據(jù)人臉分類學(xué)研究結(jié)果，人臉 卡通樣本部件化可以達(dá)到用有限數(shù)量樣本獲得理想繪制的學(xué)習(xí)效果。
將一幅需要繪制的人臉卡通畫樣本分成七個局部部件臉龐、左眉毛、 右眉毛、左眼、右眼、鼻子和嘴巴做為參考形狀，每個部件對應(yīng)參數(shù)化模型 中的一個參考形狀層的參數(shù)和繪制式樣層的參數(shù)，即在人臉卡通畫樣本的參 數(shù)化模型中選取一個與參考形狀最匹配的局部部件樣本，不同類型的部件樣 本可以任意組合構(gòu)成一幅完整的人臉卡通畫。
3) 特定人臉繪制實體布局的序貫優(yōu)化計算
對一個輸入人臉I(yè)力"，卡通人臉參數(shù)建模就是利用從輸入人臉獲得的幾何 特征，自動計算該人臉對象的參考形狀i^"-(A^^,S/^)和它的繪制式樣
尸力ce:(丄》ceq
由卡通人臉參數(shù)模型定義可知，樣本參考形狀及與繪制式樣P之間存在映射關(guān)系p，通過樣本學(xué)習(xí)得到這種映射，可以從輸入人臉對象的參考形狀 ^^計算出它的繪制式樣p/。"-^ /。")，從而建立輸入人臉的卡通人臉參數(shù)模型。
對輸入人臉繪制實體布局的計算采用優(yōu)化貫序方法，即先優(yōu)化眼睛結(jié)構(gòu)， 然后根據(jù)眼睛確定眉毛、鼻子和嘴巴。按照人臉五官部件相對位置的約束關(guān) 系，為輸入人臉對象的對應(yīng)繪制實體位置參數(shù)建立一組優(yōu)化方程，得到一個 全局最優(yōu)的繪制實體布局。
已知輸入人臉對象的幾何特征，人臉卡通樣本空間中N個典型樣本的參 考形狀參數(shù)和繪制式樣參數(shù)，為了求得對應(yīng)卡通人臉參數(shù)模型的繪制實體布 局i/",采取以下的計算步驟-
(1)利用輸入人臉幾何特征計算每個五官部件的位置(x,p，瑪，按照平 均人臉繪制實體布局參數(shù)，估計一個初始值L-s ，將選取的每一個局部部件 樣本放置在相應(yīng)的位置；
(2 )設(shè)輸入的人臉對象參考形狀的整體結(jié)構(gòu)M恤是人臉卡通樣本空間所 有樣本整體結(jié)構(gòu)的線性組合A^-i。,， N為樣本庫中樣本個數(shù)，系數(shù)。4是樣
本權(quán)重并且滿足。^Q,lX"，求解出系數(shù)a，利用系數(shù)^和對應(yīng)繪制式樣的繪
制實體布局^,* = i求得輸入人臉繪制實體布局的理想值zr" = |j^ 。
(3)將z-向W迭代優(yōu)化直到收斂，得到輸入人臉的繪制實體布局
4)特定人臉繪制實體的變形轉(zhuǎn)移計算
給定特定人臉五官幾何特征^;，y;nf = v.. ,w}和選擇的五官部件樣本 的繪制實體形狀特征(oc;乂)n"i,…,w ，在特征點之間存在一一對應(yīng)關(guān)系， 薄板樣條變換可以找到一個非剛性映射/"o^ww",力f ，代價函數(shù)為
10<formula>formula see original document page 11</formula>
K^lil(d傘,力，"《^ 、剛 給定一個h mir^"/》存在唯一解
其中^。 = 一^， A用于調(diào)整非剛性映射/的扭曲程度，通過最小化￡"/)求 解系數(shù) ciH,a,2,a,3,c^，a22，a23，w仏W2,， 得到樣本繪制實體形狀與特定人臉五官幾何特征
之間的映射關(guān)系,。將/作為各器官匹配得到的樣本srr'的變形函數(shù)，即
￡二=/(《。')。
變形后得到的繪制實體形狀E二按照整體布局W"中確定的五官大小和位 置參數(shù)，得到特定人臉產(chǎn)的繪制式樣產(chǎn)=。
對特定的人臉對象，在對樣本空間中選擇得到的各五官部件樣本的繪制 實體形狀進(jìn)行局部變形時，不考慮繪制實體布局，直接對各部件的繪制實體 單獨進(jìn)行變形轉(zhuǎn)移。這種單部件的局部變形轉(zhuǎn)移可以避免器官變形產(chǎn)生的相 互影響。
統(tǒng)一參數(shù)化人臉卡通畫樣本空間應(yīng)具有如下特點
1、 Bottom-Up組織方式。將一張人臉卡通畫拆分成局部部件樣本，每個
局部樣本具有代表性，可以用于人臉卡通畫重組。在實際使用中，這種
bottom-up組織方式可以把不同部件自由組合，利用有限樣本提高樣本空間 的適用范圍；
2、 可學(xué)習(xí)性。除了對卡通畫樣本構(gòu)圖和繪制方法的參數(shù)化，樣本空間具 有從人臉幾何特征到卡通人臉的映射關(guān)系，使自動學(xué)習(xí)卡通繪制成為可能；
3、 可替換性。在統(tǒng)一參數(shù)化框架下，更換不同風(fēng)格的樣本參數(shù)能實現(xiàn)特 定風(fēng)格卡通畫的生成。換言之，樣本參數(shù)對卡通畫繪制算法具有數(shù)據(jù)獨立性；
4、 可擴展性。參照人臉生理結(jié)構(gòu)和藝術(shù)家的繪制順序，將人臉各部件分別在獨立的層次上繪制，可以方便樣本空間添加新的繪制元素和繪制風(fēng)格。
使用多種風(fēng)格人臉卡通畫樣本的統(tǒng)一參數(shù)化方法，對輸入人臉圖像，可 以自動建立卡通人臉參數(shù)模型，人臉卡通畫繪制引擎可以自動生成輸入人臉
的人臉卡通畫。圖3是根據(jù)輸入人臉圖像，自動合成繪制的兩幅人臉卡通畫， 所生成的結(jié)果在細(xì)節(jié)上能夠充分反映真實人臉的個性特征。比如臉型消瘦、 嘴巴的張合狀態(tài)表現(xiàn)細(xì)節(jié)，都使得所生成的人臉卡通畫容易被接受。圖4 是更多的人臉卡通畫生成結(jié)果，可以看出，生成的寫實人臉卡通畫保持了原 有人臉五官的特征，并具有特定的藝術(shù)風(fēng)格和較豐富的表現(xiàn)力。圖5是兩種 藝術(shù)風(fēng)格的人臉卡通畫，它們由相同的繪制算法合成，選擇不同繪制風(fēng)格的 樣本。證明本發(fā)明方法的有效性。
1權(quán)利要求
1、一種多種風(fēng)格人臉卡通樣本的統(tǒng)一參數(shù)化方法，其特征在于1)建立人臉卡通畫樣本的參數(shù)化模型人臉卡通畫樣本的參數(shù)化模型是將繪制的人臉卡通畫樣本分為參考形狀層和繪制式樣層，記為Sample＝{R，P}；參考形狀層將人臉對象分為整體結(jié)構(gòu)和五官形狀，記為R＝(M，S)，M表示人臉整體結(jié)構(gòu)，記錄五官、配飾物的位置信息；S表示組成人臉對象的部件集，由人臉五官包括左眉、右眉、左眼、右眼、鼻子、嘴巴和臉型的幾何形狀特征定義；繪制式樣層是將人臉對象對應(yīng)的卡通畫分為繪制實體布局和繪制實體集，記為P＝(L，E)，L記錄人臉卡通畫的繪制實體布局，表示卡通畫的構(gòu)圖和整體風(fēng)格，E表示人臉卡通畫的繪制實體集，與人臉對象的部件集元素一一對應(yīng)，定義每個部件的繪制形狀、繪制元素和繪制規(guī)則；2)人臉卡通畫樣本的部件化將一幅需要繪制的人臉卡通畫樣本分成七個局部部件臉龐、左眉毛、右眉毛、左眼、右眼、鼻子和嘴巴做為參考形狀，每個部件對應(yīng)參數(shù)化模型中的一個參考形狀層的參數(shù)和繪制式樣層的參數(shù)，即在人臉卡通畫樣本的參數(shù)化模型中選取一個與參考形狀最匹配的局部部件樣本；3)特定人臉繪制實體布局的序貫優(yōu)化計算(1)利用輸入人臉幾何特征計算每個五官部件的位置(x，y，w，h，θ)，按照平均人臉繪制實體布局參數(shù)，估計一個初始值Lestimate，將選取的每一個局部部件樣本放置在相應(yīng)的位置；(2)設(shè)輸入的人臉對象參考形狀的整體結(jié)構(gòu)Mface是人臉卡通樣本空間所有樣本整體結(jié)構(gòu)的線性組合<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msup> <mi>M</mi> <mi>face</mi></msup><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>a</mi> <mi>k</mi></msub><msup> <mi>M</mi> <mi>k</mi></msup><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="A2009100238460003C1.tif" wi="24" he="8" top= "28" left = "81" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>式中，N為樣本庫中樣本個數(shù)，系數(shù)ak是樣本權(quán)重并且滿足<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>a</mi> <mi>k</mi></msub><mo>≥</mo><mn>0</mn><mo>,</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>a</mi> <mi>k</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0002" file="A2009100238460003C2.tif" wi="25" he="7" top= "41" left = "74" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>求解出系數(shù)ak，利用系數(shù)ak和對應(yīng)繪制式樣的繪制實體布局{Lk，k＝1...N}求得輸入人臉繪制實體布局的理想值<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><msup> <mi>L</mi> <mi>optimal</mi></msup><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>a</mi> <mi>k</mi></msub><msup> <mi>L</mi> <mi>k</mi></msup><mo>.</mo> </mrow>]]></math></maths>(3)將Lestimate向Loptimal迭代優(yōu)化直到收斂，得到輸入人臉的繪制實體布局Lface；4)特定人臉繪制實體的變形轉(zhuǎn)移計算給定特定人臉五官幾何特征<maths id="math0004" num="0004" ><math><![CDATA[ <mrow><mo>{</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><msubsup> <mi>x</mi> <mi>i</mi> <mi>t</mi></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mi>y</mi> <mi>i</mi> <mi>t</mi></msubsup><mo>)</mo> </mrow> <mi>T</mi></msup><mo>|</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>N</mi><mo>}</mo> </mrow>]]></math> id="icf0004" file="A2009100238460003C4.tif" wi="37" he="3" top= "107" left = "93" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>和選擇的五官部件樣本的繪制實體形狀特征<maths id="math0005" num="0005" ><math><![CDATA[ <mrow><mo>{</mo><msup> <mrow><mo>(</mo><msubsup> <mi>x</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mi>y</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi></msubsup><mo>)</mo> </mrow> 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><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn></msub><mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>11</mn></msub><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>12</mn></msub><mi>x</mi><mo>+</mo><msub> <mi>a</mi> <mn>13</mn></msub><mi>y</mi><mo>+</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>w</mi> <mrow><mn>1</mn><mi>i</mi> </mrow></msub><mi>U</mi><mrow> <mo>(</mo> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msup><mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo></mrow><mi>T</mi> </msup> <mo>-</mo> <msup><mrow> <mo>(</mo> <msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mi>s</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <msubsup><mi>y</mi><mi>i</mi><mi>s</mi> </msubsup> <mo>)</mo></mrow><mi>T</mi> </msup> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0008" num="0008" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>f</mi> 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2、根據(jù)權(quán)利要求i所述的多種風(fēng)格人臉卡通樣本的統(tǒng)一參數(shù)化方法，其特征在于所說的人臉卡通畫的繪制實體布局是記錄樣本中各繪制實體的位 置，將卡通畫樣本分為7個繪制實體臉型、左眉、右眉、左眼、右眼、鼻 子和嘴巴，每個繪制實體的位置由5個參數(shù)(x，乂w,/z,力決定，它們分別是部件中心點坐標(biāo)(x，y)，部件寬度w、高度h和傾斜角0。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種風(fēng)格人臉卡通樣本的統(tǒng)一參數(shù)化方法，其 特征在于所說的人臉卡通畫的繪制實體集中的每個繪制實體對應(yīng)人臉對象 部件集中的一個五官部件，繪制實體集定義部件樣本的繪制實體形狀、繪制 元素和繪制屬性，記為PEP=(繪帝i按體形狀，繪制元素，繪制屬性)，繪制 實體形狀描述繪制實體的幾何形狀；繪制實體有兩類基本的繪制元素線條 元素和區(qū)域元素，線條元素按照繪制風(fēng)格用來勾畫人臉輪廓，區(qū)域元素定義 繪制實體所表現(xiàn)的有界區(qū)域；線條元素的繪制屬性包括線條模型、線條顏 色，區(qū)域元素的繪制屬性包括區(qū)域填充紋理模型、區(qū)域繪制顏色。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多種風(fēng)格人臉卡通樣本的統(tǒng)一參數(shù)化方法。該方法分層表示人臉卡通畫樣本的構(gòu)圖和繪制，通過繪制實體布局參數(shù)(Painting Style parameters)-PSP定義卡通畫樣本的構(gòu)圖，繪制實體參數(shù)(Painting Entity Parameters)-PEP定義卡通畫的繪制方法。這種統(tǒng)一的參數(shù)化數(shù)據(jù)組織架構(gòu)，使繪制算法可以完全根據(jù)真實人臉幾何特征，學(xué)習(xí)人臉卡通畫樣本的構(gòu)圖和繪制方法，通過繪制實體布局的序貫優(yōu)化計算和繪制實體的變形轉(zhuǎn)移，自動生成特定人臉對象的個性化人臉卡通畫。并且使計算機可以自動學(xué)習(xí)不同藝術(shù)風(fēng)格的卡通畫繪制方法，具有很好的可擴展性和數(shù)據(jù)獨立性。
文檔編號G06T13/00GK101655985SQ20091002384
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者劉躍虎, 吳正旺, 旸 楊, 蘇遠(yuǎn)岐, 賈代濤, 宇 邵 申請人:西安交通大學(xué)