一種具備區(qū)域感知特性的人臉圖像蒙板自動生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于人臉圖像識別及優(yōu)化處理領(lǐng)域，特別是涉及一種具備區(qū)域感知特性的 人臉圖像蒙板自動生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 蒙板生成是人臉圖像編輯中的關(guān)鍵技術(shù)，它的主要作用是實現(xiàn)圖像編輯區(qū)域的選 擇和對不同的局部區(qū)域設(shè)置調(diào)節(jié)參數(shù)，在許多人臉圖像特效處理中有廣泛的應(yīng)用，如人臉 數(shù)字化妝，人臉卡通化特效和人臉皮膚修飾等。
[0003] 蒙板生成主要有兩種方法，一種是手工繪制，一種是自動生成。手工繪制蒙板需要 對相關(guān)的圖像編輯工具和操作有一定的了解，對于非專業(yè)用戶來說比較困難；即使用戶具 備一定的專業(yè)技能，手繪蒙板要涉及大量繁復(fù)的人工調(diào)節(jié)操作，十分費時；對于不同區(qū)域的 邊界，尤其是具有復(fù)雜紋理的區(qū)域，手繪蒙板邊界的過渡設(shè)置會受人眼視覺感知能力的限 巧||。與之相比，自動的蒙板生成技術(shù)能有效提高圖像編輯的效率。
[0004] 目前的人臉蒙板自動生成技術(shù)的主要思路是把其視為一個特殊的圖像分割問題 來建模，并在分割模型中加入相應(yīng)的人臉先驗巧日皮膚顏色和形狀)。但是，該種思路生成的 蒙板一般不能很好地擬合不同區(qū)域間的邊緣，導(dǎo)致處理痕跡的產(chǎn)生，降低了輸出結(jié)果的整 體效果。同時，該種方法生成的人臉蒙板一般是二值蒙板，無法對具有模糊邊界的區(qū)域巧口 頭發(fā)和胡子）生成自然的過渡，導(dǎo)致該些局部的編輯效果比較生硬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提出一種具備區(qū)域感知特性的人臉蒙板的自動生成方法，該方法 能根據(jù)人臉圖像的表觀特征，自動地使蒙板對區(qū)域邊界進行擬合W及產(chǎn)生平滑的邊界過 渡，W克服一般自動蒙板生成方法無法準確擬合區(qū)域邊界和產(chǎn)生自然過渡的缺點，能在提 高人臉圖像編輯效率的同時保證自然的編輯效果。
[0006] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下： (1) 原始人臉圖像進行人臉檢測； (2) 在步驟（1)檢測的人臉區(qū)域內(nèi)提取人臉圖像的形狀特征； (3) 提取人臉圖像的亮度特征和邊緣特征； (4) W提取的形狀特征和邊緣特征作為蒙板生成的初始值 R，W提取的亮度特征作為蒙板生成的導(dǎo)向特征G，通過求解加權(quán)最小二乘公式實現(xiàn)蒙板M 的生成，所述公式為
【主權(quán)項】
1. 一種具備區(qū)域感知特性的人臉圖像蒙板自動生成方法，其特征在于包含以下步驟： (1) 對原始人臉圖像進行人臉檢測； (2) 在步驟（1)檢測的人臉區(qū)域內(nèi)提取人臉圖像的形狀特征； (3) 提取人臉圖像的亮度特征和邊緣特征； (4) 以提取的形狀特征和邊緣特征作為蒙板生成的初始值R,以提取的亮度特征作為 蒙板生成的導(dǎo)向特征G,通過求解加權(quán)最小二乘公式實現(xiàn)蒙板M的生成，所述公式為
其中，符?
代表M為使泛函ρ(Μ)取得最小值時的函數(shù)，ζ代表空間 域，W(Z)代表像素點對圖像輸出的影響程度，其取值范圍是O到1，M(Z)代表輸出的生成蒙 板，R(Z)代表輸入的蒙板初始值，符號：
bv別代表函數(shù)M對X和對y方向的偏導(dǎo)數(shù)， 符號
Ov別代表函數(shù)G對X和對y方向的偏導(dǎo)數(shù)，參數(shù)€取一個小的且不為零的數(shù)，其 典型取值為〇. 0001，用來避免分母為〇的情況，參數(shù)λ為正數(shù)，用來平衡光滑項與數(shù)據(jù)項的 比例，參數(shù)α的取值范圍為[1.2，2.0]。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備區(qū)域感知特性的人臉圖像蒙板自動生成方法，其特征在 于所述提取人臉圖像的形狀特征的具體步驟如下： (2-1)在人臉檢測的人臉區(qū)域內(nèi)對人臉部件進行特征點定位，所述人臉部件包括人臉 外輪廓、脖子、眉毛、眼睛、鼻子和嘴巴； (2-2)通過對人臉部件相應(yīng)特征點的連接，對不同的人臉部件區(qū)域進行粗略劃分，得到 人臉圖像的形狀特征。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備區(qū)域感知特性的人臉圖像蒙板自動生成方法，其特征在 于所述提取人臉圖像的亮度特征的具體步驟如下： (3-1)把原始人臉圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CIELAB顏色空間，在該顏色空間中，圖像 由一個亮度通道和兩個顏色通道和組成； (3-2)采用邊緣保持平滑濾波器對亮度通道進行平滑處理，平滑結(jié)果為人臉圖像的亮 度特征。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備區(qū)域感知特性的人臉圖像蒙板自動生成方法，其特征在 于所述采用邊緣檢測器對人臉圖像進行邊緣提取，得到人臉圖像的邊緣特征。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具備區(qū)域感知特性的人臉圖像蒙板自動生成方法，其包含步驟：（1）對原始人臉圖像進行人臉檢測；（2）在步驟（1）檢測的人臉區(qū)域內(nèi)提取人臉圖像的形狀特征；（3）提取人臉圖像的亮度特征和邊緣特征；（4）以提取的形狀特征和邊緣特征作為蒙板生成的初始值，以提取的亮度特征作為蒙板生成的導(dǎo)向特征，通過求解加權(quán)最小二乘公式實現(xiàn)蒙板的生成，所述公式為本發(fā)明克服了一般自動蒙板生成方法無法準確擬合區(qū)域邊界和產(chǎn)生自然過渡的缺點，能在提高人臉圖像編輯效率的同時保證自然的編輯效果。
【IPC分類】G06K9-46
【公開號】CN104537372
【申請?zhí)枴緾N201410614893
【發(fā)明人】梁凌宇, 金連文
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月5日