[发明专利]多种风格人脸卡通样本的统一参数化方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机视觉和图形图像处理领域，特别涉及一种多种风格人脸卡通样本的统一参数化方法。

背景技术

将人类艺术家绘制的人脸卡通画样本参数化，构成人脸卡通样本空间，输入人脸通过学习卡通样本的绘制方法，可以自动合成指定风格的人脸卡通画。

但是，艺术家所绘制人脸卡通画风格是不完全相同的，不同风格的卡通画绘制方法是有差异的，作为人脸卡通画自动合成的基础，如何构建能满足不同风格卡通样本的统一参数化人脸卡通样本空间，将直接关系到人脸卡通画绘制算法的生成效果和适用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多种风格人脸卡通样本的统一参数化方法，对输入人脸图像，可以自动建立卡通人脸参数模型，人脸卡通画绘制引擎可以自动生成输入人脸的人脸卡通画。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)建立人脸卡通画样本的参数化模型

人脸卡通画样本的参数化模型是将绘制的人脸卡通画样本分为参考形状层和绘制式样层，记为Sample＝{R，P}；

参考形状层将人脸对象分为整体结构和五官形状，记为R＝(M，S)，M表示人脸整体结构，记录五官、配饰物的位置信息；S表示组成人脸对象的部件集，由人脸五官包括左眉、右眉、左眼、右眼、鼻子、嘴巴和脸型的几何形状特征定义；

绘制式样层是将人脸对象对应的卡通画分为绘制实体布局和绘制实体集，记为P＝(L，E)，L记录人脸卡通画的绘制实体布局，表示卡通画的构图和整体风格，E表示人脸卡通画的绘制实体集，与人脸对象的部件集元素一一对应，定义每个部件的绘制形状、绘制元素和绘制规则；

2)人脸卡通画样本的部件化

将一幅需要绘制的人脸卡通画样本分成七个局部部件：脸庞、左眉毛、右眉毛、左眼、右眼、鼻子和嘴巴做为参考形状，每个部件对应参数化模型中的一个参考形状层的参数和绘制式样层的参数，即在人脸卡通画样本的参数化模型中选取一个与参考形状最匹配的局部部件样本；

3)特定人脸绘制实体布局的序贯优化计算

(1)利用输入人脸几何特征计算每个五官部件的位置(x，y，w，h，θ)，按照平均人脸绘制实体布局参数，估计一个初始值L^estimate，将选取的每一个局部部件样本放置在相应的位置；