[发明专利]一种自动生成日漫肖像的方法

摘要

本发明公开了一种自动生成日漫肖像的方法，包括步骤：1、人脸检测和人脸特征点的检测及人脸部位的分割；2、将日漫中辨识度比较高的人脸区域与数据集中对应的人脸区域进行匹配，数据集中每个人脸区域都有其对应的漫画人脸区域；3、利用特征点和日漫的特征生成其他部位的漫画笔画；4、最后将生成的各个部位根据人脸各部位的几何关系合成人脸漫画。通过本发明方法可以根据真实人脸生成日漫这种广受欢迎的二次元漫画形象，具有很高的娱乐性和应用价值。

主权项

1.一种自动生成日漫肖像的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、人脸和人脸特征点的检测及人脸部位的分割，步骤如下：S1.1、利用基于haar特征训练得到的人脸分类器，对待生成日漫肖像的图片进行人脸检测；S1.2、对S1.1中检测得到的人脸区域进行人脸特征点检测，得到包括左眼右眼各6个点，左眉右眉各5个点，鼻子9个点，嘴巴20个点，人脸轮廓17个点；S1.3、用S1.2中得到的特征点，将左眼和右眼区域截取出来，获得人脸眼睛区域，并将左眉和右眉区域截取出来，获得人脸眉毛区域；S1.4、将S1.1中检测得到的人脸区域范围扩大到包括头发的区域，先做头发长短的判断，根据下颚以下是否有头发来判断是长发还是短发，具体如下：对测试的人脸图像，利用S1.2中得到的人脸特征点，找出人脸区域中的三个点，分别为脖颈两侧与人脸的交界点和下颚底端，三个点的坐标为P1(x₁,y₁),P2(x₂,y₂),P3(x₃,y₃)，其中，x₁,x₂,x₃为横坐标，y₁,y₂,y₃为纵坐标；将测试的人脸图像转化为灰度图像，因为头发的灰度值对比皮肤和背景是灰度值最小的部分，所以利用训练数据通过大量实验，能够确定一个灰度阈值t，利用此阈值做图像二值化，小于t取0，大于t取1，得到二值化图像，从而能够将头发这种灰度值达不到阈值的区域与其他区域区分开；统计每一行值为0的像素个数，从而得到每一行值为0的像素点个数，得到头发统计直方图hist_v，通过判断下颚底端及下颚底端固定距离中每一行是否存在像素为0的点，即下颚底端及下颚底端固定距离的hist_v是否大于0来判断下颚底端和下颚底端固定距离中是否存在头发，从而判断头发的长短；S1.5、在S1.4中判断出长短发的基础上，构造能量函数，使用图割法优化能量函数进行头发区域的分割定位；S1.6、根据S1.2得到的左右两眼的特征点，得到两眼的中心位置，通过中心位置垂直方向的梯度变化来判断该人脸是否带眼镜；S2、将日漫中辨识度达到要求的人脸区域，包括眼镜和头发，与数据集中对应的人脸区域进行匹配，并且数据集中每个人脸区域都有其对应的漫画人脸区域，步骤如下：S2.1、对S1.3中得到的人眼区域，统计图像的梯度方向局部特征值，提取出图像的Hog特征作为模板，再提取数据库中的候选人眼图像的Hog特征，一一进行欧式距离计算，找出距离最小的候选人眼图像，候选人眼图像对应的漫画人眼就是匹配得到的漫画图像；S2.2、将S1.5中分割出来的头发掩模与数据集中的头发漫画的掩模，一一计算图像的二阶和三阶矩，然后构造7维的hu矩特征向量，再计算它们之间的欧式距离，距离最小者为匹配结果；S3、人脸其他部位漫画笔画的生成，步骤如下：S3.1、用S1.2中得到的眉毛区域，计算图像垂直方向的梯度来判断眉毛是浓眉还是细眉，浓密眉毛的垂直梯度总能量大于细眉毛的垂直梯度总能量，由此来区分浓眉和细眉，然后通过B样条曲线连接眉毛特征点来连接特征点得到眉毛的笔画；S3.2、根据S1.2中得到的鼻子的位置，取其中两个点位置画一条短直线即可得到鼻子；S3.3、通过嘴巴的特征点之前的对应关系，判断嘴巴的张闭状态，然后生成嘴巴的漫画图像；S3.4、根据S1.2中得到脸颊轮廓的特征点，将下巴最底端位置特征点的两边各两个特征点舍弃，用B样条曲线拟合剩余的点，使得连接得到的漫画脸颊轮廓下巴有尖锐的效果；S4、根据原来人脸的各个部位之间具有的几何关系，将S2和S3中匹配得到的漫画和生成得到的漫画进行组合，得到最终的日漫风格的人脸漫画。