[发明专利]基于约束循环生成对抗网络的人脸个性化剪纸生成方法

说明书

本申请公开了基于约束循环生成对抗网络的人脸个性化剪纸生成方法，包括：S10：建立包括人脸图像的人脸数据集和剪纸图像的剪纸数据集；S20：采用预训练模型根据人脸数据集获得对应的人脸解析数据集，人脸解析数据集中的人脸解析图像用黑白颜色区分关键区域和非关键区域；S30：设计人脸关键区域特征融合的循环对抗网络；S40：采用人脸数据集、剪纸数据集以及人脸解析数据集训练所述循环生成对抗网络，当融合关键区域约束的循环生成对抗网络达到稳定后，得到融合人脸关键区域的人脸生成剪纸生成器模型；S50：将人脸图像和人脸解析图像输入所述人脸生成剪纸生成器模型，得到人脸个性化剪纸。

技术领域

本申请涉及计算机视觉图像转换领域，特别涉及基于约束循环生成对抗网络的人脸个性化剪纸生成方法。

背景技术

剪纸是一种以纸为加工对象，使用剪刀为工具进行创作的艺术，是第一批国家级非物质文化遗产，而人脸的个性化剪纸是剪纸的一种。在目前国家大力弘扬传统文化的背景下，人脸个性化剪纸创作潜力无穷，但是非智能方法不利于大规模创作，限制了人脸个性化剪纸的传承和推广，因此智能生成个性化剪纸是传承发扬这项非遗文化的新途径。随着近几年深度学习的迅猛发展，使用图像到图像转换技术来生成个性化剪纸成为可能。

目前人脸的个性化剪纸生成有三种方法。第一：通过计算机辅助设计工具进行处理，例如使用photoshop软件进行处理。第二：通过人脸剪纸模板的方式，例如，用ASM(主动形状模型，对目标人脸标定分离组成部分)对剪纸人脸特征进行标定、提取，再用变形方法生成目标人脸剪纸图。第三：通过生成对抗网络方式，运用生成器与判别器的对抗学习得到优化后的生成器，生成与人脸五官较为近似的剪纸。以上方法中利用计算机辅助设计工具和人脸剪纸模板方式处理智能性差，费时费力；采用生成对抗网络处理噪声过多，得到的人脸剪纸与真实人脸面部五官差异较大，无法满足个性化的需求。

发明内容

本申请的目的在于提出一种基于约束循环生成对抗网络的人脸个性化剪纸生成方法，基于人脸图像解析后的人脸关键区域，生成与人脸五官神似的剪纸。

本申请是通过以下技术措施来实现的：基于约束循环生成对抗网络的人脸个性化剪纸生成方法，包括：S10：建立包括人脸图像的人脸数据集，包括剪纸图像的剪纸数据集；S20：采用预训练模型根据人脸数据集获得对应的人脸解析数据集，人脸解析数据集中的人脸解析图像用黑白颜色区分关键区域和非关键区域；S30：设计人脸关键区域特征融合的循环对抗网络；S40：采用人脸数据集、剪纸数据集以及人脸解析数据集训练所述循环生成对抗网络，得到融合人脸关键区域的人脸生成剪纸生成器模型；S50：将人脸图像和人脸解析图像输入所述人脸生成剪纸生成器模型，得到人脸个性化剪纸。

作为优选，所述关键区域包括头发、眼睛、鼻子以及嘴巴。

作为优选，所述人脸关键区域特征融合的循环对抗网络采用两阶段融合人脸关键区域，在人脸生成剪纸阶段融合人脸关键区域特征辅助剪纸的生成；在剪纸生成人脸阶段融合人脸关键区域特征辅助人脸的生成。