[发明专利]一种肖像剪纸特效的生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字艺术技术，特别涉及一种肖像剪纸特效的生成方法。

背景技术

剪纸是一种镂空的艺术，国内外对剪纸的研究主要在于剪纸图案的生成、 折叠剪纸的模拟和肖像剪纸的生成。

在剪纸生成方面，Jiexu等提出基于计算机的剪纸生成方法，对于一张输入 灰度图像，输出具有几何连通性的剪纸图像，在二值图像生成上，该方法采用 动态阈值算法，允许用户进行交互式分层，在每一层上分别设置动态阈值参数； 乔凤用主动形状模型对剪纸人脸特征进行标定、提取，再用变形的方法来生成 剪纸风格的人脸肖像；提出了一种基于与或图的数字肖像剪纸生成方法，先通 过自底向上过程提取肖像中表达人物特征的信息，再通过自顶向下过程进行艺 术性约束，并针对头发和衣服做剪纸后处理。

然而，现有方法存在以下问题：

1、肖像剪纸特效的生成需要依赖于肖像剪纸五官模板，开发成本高。对五 官特别是眼睛进行变形后影响了肖像剪纸的神似度。

2、基于五官模板匹配的肖像剪纸生成方法不能将肖像的配饰(如眼镜、帽 子、围巾、手表等等)、发型处理成剪纸风格。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种肖像剪纸特效的 生成方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种肖像剪纸特效的生成方法，包 括以下步骤：

(a)用Grab-cut算法将肖像从背景中分割出来；

(b)通过ASM算法对人脸特征点进行定位，得到各五官的特征点位置；

(c)对图像进行亮度检测。如果图像存在曝光不足的问题，先提高图像的 亮度；

(d)对步骤(c)中得到的图像进行灰度化得到灰度图；

(e)对步骤(d)得到的灰度图做反色处理；

(f)对步骤(e)得到的负片做高斯模糊，平滑反相后的图像；

(g)做颜色减淡处理；

(h)扫描生成的灰白素描图像，给图像设定一个阈值，将像素值小于阈值的 像素颜色值置为红色，大于阈值的标记为置为白色或透明；

(i)将脸型特征点用贝塞尔曲线连接起来，叠加脸部轮廓线条；

(j)将处理结果保存为.GIF和.png两种格式的图片；

(k)对生成的图像做后期修改，增强肖像剪纸艺术特征。

上述步骤(c)中，检测亮度是否不足的方法为，通过计算灰度图的均值和方 差来进行评估，亮度均值点设置为128。

上述步骤(d)中，计算像素点的灰度值是采用加权的方法。

上述步骤(f)中，高斯模糊的半径值默认设置为18。本方法实现调节半径值 来灵活调整肖像轮廓的粗细。

上述步骤(g)中，做颜色减淡的方法为：是将原图的灰度图和步骤(f)得到的 结果图像使用颜色减淡公式计算合成：

RC＝BC+(MC*BC)/(255-MC)，

其中，RC代表结果色，BC代表基色，MC代表混合色；

上述步骤(h)中，将阈值设置为240。

上述步骤(i)中，叠加人脸轮廓线的方法为：将步骤(b)中得到的人脸特征 点中13个脸型特征点，依次用红色的贝塞尔曲线连接，修复脸部轮廓线残缺、 偏细的问题。

上述步骤(k)中，为了满足用户交互式修改的需求，实现后期修改肖像线描 稿的功能，包括手动绘制红色线条以保证连通性，擦除孤立点。该步骤的实现 还使得用户能在生成线描图的基础上自由创作，进一步增强肖像剪纸的艺术性。

本发明的工作原理：本发明提供的肖像剪纸特效的生成方法，首先用Grab-cut算法将肖像从背景中分割出来，然后通过ASM算法对人脸特征点进行定位得到各五官的特征点位置，接着对图像进行亮度检测并提高欠曝图像的亮度，接着对图像进行灰度化，接着对灰度图做反色处理，接着对负片做高斯模糊，接着做颜色减淡处理，接着对灰白素描图像进行阈值分割，置为红白二值图像，接着叠加脸部轮廓线条，接着将处理结果保存为.GIF和.png两种格式的文件，最后对图像做后期交互修改。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、剪纸特效的生成不需要大量的五官剪纸模板素材，降低了开发的成本。

2、肖像剪纸特效算法的执行速度快，生成的肖像剪纸特效相对原肖像图片 有较高的神似度。