一種基於人臉特徵分析的虛擬試妝方法
2023-05-24 20:05:11 2
專利名稱：一種基於人臉特徵分析的虛擬試妝方法
技術領域：
本發明屬於圖像處理的技術領域，具體地涉及一種結合人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法。
背景技術：
化妝對於年輕女性來說是生活的一個重要組成部分，通常通過使用各種物理化妝物質(如粉底、乳液等)塗抹在臉部的不同部位從而達到遮蓋瑕疵、提升美感的作用。一般來說化妝過程是一個費時費力的過程。此外，對於去商店購買化妝品的女性客戶，一般都需要通過實際試妝來決定是否購買該化妝品，這也會帶來公共衛生問題。因此引入虛擬試妝的技術能夠自動的將用戶的照片轉化為特定化妝後的效果，讓用戶能夠快速了解化妝品的大致效果，減少客戶的等待時間，杜絕了公共衛生問題。隨著網絡購物的逐漸普及，客戶在家中就可以購買到心儀的物品。但是對於化妝品這種特殊的物品，在網絡購物過程中如何預知其使用效果，傳統的實際試妝難以滿足，目前只能通過虛擬試妝方法加以解決。因此虛擬試妝具有良好的應用前景。目前自動實現虛擬試妝的技術尚不多見。虛擬試妝目前主要通過Adobephotoshop等專業的圖像編輯軟體來實現，這類技術需要大量的人工操作，費時費力，而且實現的效果取決於用戶對軟體的使用熟練程度，從而阻礙了虛擬試妝的廣泛應用。
發明內容
本發明的技術解決的問題是:克服現有虛擬試妝系統依賴於專業圖像編輯軟體，從而導致產出效率低下、效果不穩定的缺陷，提供一種全自動快速的虛擬試妝方法。為實現上述目的，本發明採用的技術方案為:(1)利用人臉檢測算法提取圖像中的正面人臉區域。(2)在·檢測得到的正面人臉區域中檢測人臉特徵點位置。(3)根據人臉特徵點位置分割出人臉區域內的左眉、右眉、左眼、右眼、嘴巴區域。(4)對於遮瑕霜效果，首先利用步驟(3)得到的五官分割區域，設置人臉區域掩模版，然後根據人臉區域掩模版對人臉區域設置不同的高斯平滑濾波強度，作用於人臉正面圖像。對於唇彩、腮紅、眼影效果，首先根據需要模擬的化妝品確定顏色，然後根據步驟(2)得到的人臉特徵點位置得到形狀和位置信息，從而得到化妝效果底版圖像，最後將化妝底版圖像和人臉圖像通過alpha通道混合技術進行融合。對於睫毛膏效果，根據步驟(2)得到的人臉特徵點位置確定眼睫毛的位置，然後將預設的眼睫毛圖像疊加到正面人臉圖像中。對於修眉效果，根據步驟(2)得到的人臉特徵點位置以及預設的眉型特徵點位置之間的對應關係，建立仿射變換關係從而實現紋理圖像的映射。與現有技術相比，本發明具有的優點和效果如下:(1)本發明實現了虛擬試妝的自動化，其間無需人工幹預或交互，從而提升了生產效率。(2)本發明通過根據人臉特徵點預先設定的化妝底版和原始圖像進行融合，避免了由於用戶水平的差異導致的效果不穩定。
圖1為本發明的流程圖。圖2為原始正面人臉圖像的例子。圖3為正面人臉圖像特徵點檢測的例子。圖4為五官分割的例子，其中I為左眉區域，2為右眉區域，3為左眼區域，4為右眼區域，5為嘴巴區域。圖5為最終虛擬試妝結果的例子。
具體實施例方式這種結合人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法包括如下步驟:(1)正面人臉檢測；
(2)人臉特徵點檢測；(3)人臉五官分割；(4)虛擬化妝效果合成。優選地，步驟(I)利用基於Haar小波特徵和級聯分類器的人臉檢測算法從輸入圖像中檢測正面人臉，根據檢測位置切割出正面人臉圖像，如圖2所示。優選地，步驟(2)對於步驟(I)中得到的正面人臉圖像利用主動輪廓模型(ASM)方法提取人臉特徵點位置，如圖3所示。優選地，步驟(3)將步驟(2)中得到的左眉、右眉、左眼、右眼、嘴巴邊緣的特徵點用貝塞爾曲線連接起來，得到五官分割區域，如圖4所示。優選地，步驟(4)中對於遮瑕霜效果，首先根據步驟(3)得到的五官分割區域設置人臉區域掩模版。根據人臉區域掩模版對人臉區域設置不同的高斯濾波方差值對圖像進行高斯平滑濾波。對五官等具有精細細節的區域，選用較小的方差值進行濾波，保留細節；對於非五官區域，選用較大的方差值進行濾波，降低噪聲。優選地，步驟(4)中對於唇彩、腮紅、眼影效果，首先根據需要模擬的化妝品確定顏色，然後根據步驟(2)得到的人臉特徵點位置分別得到嘴唇、臉頰和上眼皮與眉毛下端的形狀和位置信息，從而將預先設置的化妝效果圖像根據上述形狀和位置信息進行空間位置以及形狀變換形成化妝效果底版圖像，最後將化妝效果底版圖像和人臉圖像通過alpha通道混合技術進行融合，從而將唇彩、腮紅、眼影效果疊加到原始圖像上。優選地，步驟(4)中對於睫毛膏效果，首先根據步驟(2)得到的人臉特徵點位置分別得到左、右眼上眼線的位置，從而將預先設置的假睫毛模板圖像進行空間位置以及形狀變換後直接疊加到原始圖像上。優選地，步驟(4)中對於修眉效果，首先根據步驟(2)得到的人臉特徵點位置對人臉進行Delaunay三角剖分從而得到特徵點之間的連接關係。然後根據預設的修眉後左右眉毛的外輪廓特徵點位置和修眉前左右眉毛的外輪廓特徵點位置的差別結合徑向基函數技術確定人臉其餘特徵點在修眉後的新坐標。最後根據人臉特徵點位置新坐標和舊坐標之間的對應關係確定圖像中每個三角形面片的仿射變換參數，從而實現紋理映射。最終的虛擬試妝效果如圖5所示。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作 的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發明技術方案的保護範圍。
權利要求
1.一種基於人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法，其特徵在於通過一張正面人臉圖像，通過計算機自動分析技術合成虛擬的正面人臉化妝後效果的圖像。
2.根據權利要求1所述的一種基於人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法，其特徵在於，所述步驟包括: (1)正面人臉檢測； (2)人臉特徵點檢測； (3)人臉五官分割； (4)虛擬化妝效果合成。
3.根據權利要求2所述的一種基於人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法，其特徵在於，人臉五官分割是指:在正面人臉圖像中分割出左眉、右眉、左眼、右眼、嘴巴區域。
4.根據權利要求2所述的一種基於人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法，其特徵在於，所述虛擬化妝效果合成包括以下效果:唇彩、腮紅、遮瑕霜、眼影、睫毛膏、修眉。
5.根據權利要求4所述的一種基於人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法，其特徵在於，唇彩、腮紅、眼影通過原始圖像和化妝底版圖像的alpha通道混合技術實現。
6.根據權利要求4所述的一種基於人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法，其特徵在於，遮瑕霜效果通過如下方法實現:首先根據人臉特徵點位置劃分成不同的五官區域，設置人臉區域掩模版；然後根據人臉區域掩模版對人臉區域設置不同的高斯平滑濾波強度，作用於人臉正面圖像。
7.根據權利要求4所述的一種基於人臉特徵分析技術的虛擬試妝方法，其特徵在於，修眉效果通過基於人臉特徵點坐標的紋理圖像仿射變換實現。
全文摘要
本發明涉及一種利用人臉正面照片並利用計算機對其進行五官位置、形狀特徵進行分析後將化妝效果疊加到原始正面照片，從而不通過實際的化妝過程就能在計算機上虛擬的觀察到自己的化妝效果的方法。本發明包括以下步驟(1)正面人臉檢測；(2)人臉特徵點檢測；(3)人臉五官分割；(4)虛擬化妝效果合成。
文檔編號G06T7/00GK103236066SQ201310171179
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者彭振雲 申請人:蘇州華漫信息服務有限公司