專利名稱：京劇臉譜自動化妝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種京劇臉譜自動化妝方法，它是一種自動為人臉圖像進(jìn)行京劇臉譜化妝的方法，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
視頻攝像頭被廣泛的運(yùn)用于視頻會議、游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療及實(shí)時監(jiān)控等方面。普通的人也可以彼此通過攝像頭在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有影像、有聲音的交談和溝通。另外，人們還可以將其用于當(dāng)前各種流行的數(shù)碼影像，影音處理。南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的姚偉，在2009年2月發(fā)表了題為《人臉表情識別與合成的研究》的文章。這篇文章公開了一種進(jìn)行人臉特征點(diǎn)自動定位的方法。他通過訓(xùn)練一種稱為是活動形狀模型(ASM)的人臉建模方法，對未知人臉進(jìn)行特征點(diǎn)定位。這些特征點(diǎn)包括人臉的眼鏡、鼻子，嘴巴，眉毛以及下巴等67個點(diǎn)的坐標(biāo)位置。上述技術(shù)僅僅是自動的標(biāo)出人臉的67個特征點(diǎn)的坐標(biāo)，而沒有對這些坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步地處理，本發(fā)明利用上述技術(shù)，自動檢測出人臉的67個特征點(diǎn)的坐標(biāo)，然后采用計(jì)算機(jī)圖像學(xué)的技術(shù)，將事先手工標(biāo)定好的京劇臉譜上的對應(yīng)人臉，描繪到目標(biāo)人臉上，從而完成京劇臉譜自動化妝的目的。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種京劇臉譜自動化妝方法，該方法可以對靜態(tài)圖片或者實(shí)時動態(tài)攝像頭圖像進(jìn)行京劇臉譜的化妝。本發(fā)明利用事先手工標(biāo)定好的京劇臉譜的特征點(diǎn)的位置，以及圖像映射變換技術(shù)，對圖像中的人臉和攝像頭視頻中的人臉進(jìn)行京劇臉譜自動化妝，可應(yīng)用于娛樂、視頻聊天等。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案 一種京劇臉譜自動化妝方法，本方法的步驟包括
1)對于輸入的靜態(tài)圖像或視頻動態(tài)圖像信息，首先進(jìn)行人臉圖像特征點(diǎn)定位，如果圖像中存在人臉信息，即將此人臉上的特征點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注；
2)根據(jù)特征點(diǎn)的信息進(jìn)行分塊操作，將人臉圖像分割成不同的三角形；
3)在一張事先準(zhǔn)備好的臉譜圖片上進(jìn)行特征點(diǎn)的手工標(biāo)注，并進(jìn)行分塊操作；
4)將人臉圖像與臉譜圖片上相應(yīng)的特征點(diǎn)和由特征點(diǎn)組成的三角形進(jìn)行三角形內(nèi)的紋理映射處理，從而將臉譜圖片貼圖到人臉圖像中，最后顯示給用戶。上述步驟1)中對于特征點(diǎn)的標(biāo)注，其標(biāo)注的特征點(diǎn)為人臉的臉型輪廓以及臉部上的五官。上述步驟2)中的分塊操作，分塊的方式與順序并沒有嚴(yán)格要求，但盡量避免分塊后出現(xiàn)鈍角三角形區(qū)塊。上述步驟3)中的所述臉譜圖片的特征點(diǎn)標(biāo)注是手工進(jìn)行操作的，而三角形分塊則是由計(jì)算機(jī)根據(jù)手工標(biāo)注的特征點(diǎn)得到的，臉譜圖片上的特征點(diǎn)標(biāo)注僅需進(jìn)行一次標(biāo)注即可，這些特征點(diǎn)被記錄下來，便可以使用該臉譜圖像對任意多張人臉進(jìn)行自動三角形映射處理。上述步驟4)中的三角形映射處理并進(jìn)行貼圖的過程如下
a)對輸入的人臉圖像坐標(biāo)系所包含的所有像素點(diǎn)進(jìn)行掃描；
b)判斷這些像素點(diǎn)是否在所分塊的三角形內(nèi)部；
c)對于在所分塊的三角形內(nèi)部的像素點(diǎn)，進(jìn)行三角形映射，求出其在臉譜圖像中對應(yīng)的像素點(diǎn)；
d)取出臉譜圖像中像素點(diǎn)的RGB值，以此RGB值對人臉圖像中對應(yīng)的像素點(diǎn)進(jìn)行RGB 賦值；
e)循環(huán)重復(fù)上述步驟a)-d)，直到人臉圖像中全部三角形中所有像素點(diǎn)都進(jìn)行了賦值。上述步驟b)中的判定像素點(diǎn)是否在所分塊的三角形內(nèi)部的方法為計(jì)算該點(diǎn)與三角形任意兩點(diǎn)所組成的共3個新三角形的面積總和，如與原三角形面積相等，即表示這個點(diǎn)在三角形內(nèi)部。上述步驟C)中的三角形映射，將人臉三角形中的點(diǎn)映射到臉譜三角形中的方法，即已知三角形ABC的三點(diǎn)坐標(biāo)A ( J11) , B ( , )，C ( ,. )，三角形 A，B，C，的三點(diǎn)坐標(biāo) A，(I111J11) , B，(i12,i12) , C，
Ch3 Jb),現(xiàn)已知ABC中一點(diǎn)P的坐標(biāo)(u)，求P點(diǎn)對應(yīng)在三角形A’ B’ C’中的點(diǎn)Q的坐標(biāo)(U)；
運(yùn)用比例算法，步驟如下
①首先作直線AP,與BC交于M (x0,7o)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)由(1)、(2)得出，
權(quán)利要求
1.一種京劇臉譜自動化妝方法，其特征在于，本方法的步驟包括1)對于輸入的靜態(tài)圖像或視頻動態(tài)圖像信息，首先進(jìn)行人臉圖像特征點(diǎn)定位，如果圖像中存在人臉信息，即將此人臉上的特征點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注；2)根據(jù)特征點(diǎn)的信息進(jìn)行分塊操作，將人臉圖像分割成不同的三角形；3)在一張事先準(zhǔn)備好的臉譜圖片上進(jìn)行特征點(diǎn)的手工標(biāo)注，并進(jìn)行分塊操作；4)將人臉圖像與臉譜圖片上相應(yīng)的特征點(diǎn)和由特征點(diǎn)組成的三角形進(jìn)行三角形內(nèi)的紋理映射處理，從而將臉譜圖片貼圖到人臉圖像中，最后顯示給用戶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種京劇臉譜自動化妝方法，其特征在于，所述步驟1)中對于特征點(diǎn)的標(biāo)注，其標(biāo)注的特征點(diǎn)為人臉的臉型輪廓以及臉部上的五官。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種京劇臉譜自動化妝方法，其特征在于，所述步驟2)中的分塊操作，分塊的方式與順序并沒有嚴(yán)格要求，但盡量避免分塊后出現(xiàn)鈍角三角形區(qū)塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種京劇臉譜自動化妝方法，其特征在于，所述步驟3)中的所述臉譜圖片的特征點(diǎn)標(biāo)注是手工進(jìn)行操作的，而三角形分塊則是由計(jì)算機(jī)根據(jù)手工標(biāo)注的特征點(diǎn)得到的，臉譜圖片上的特征點(diǎn)標(biāo)注僅需進(jìn)行一次標(biāo)注即可，這些特征點(diǎn)被記錄下來，便可以使用該臉譜圖像對任意多張人臉進(jìn)行自動三角形映射處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種京劇臉譜自動化妝方法，其特征在于，所述步驟4)中的三角形映射處理并進(jìn)行貼圖的過程如下a)對輸入的人臉圖像坐標(biāo)系所包含的所有像素點(diǎn)進(jìn)行掃描；b)判斷這些像素點(diǎn)是否在所分塊的三角形內(nèi)部；c)對于在所分塊的三角形內(nèi)部的像素點(diǎn)，進(jìn)行三角形映射，求出其在臉譜圖像中對應(yīng)的像素點(diǎn)；d)取出臉譜圖像中像素點(diǎn)的RGB值，以此RGB值對人臉圖像中對應(yīng)的像素點(diǎn)進(jìn)行RGB 賦值；e)循環(huán)重復(fù)上述步驟a)_d)，直到人臉圖像中全部三角形中所有像素點(diǎn)都進(jìn)行了賦值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種京劇臉譜自動化妝方法，其特征在于，所述步驟b)中的判定像素點(diǎn)是否在所分塊的三角形內(nèi)部的方法為計(jì)算該點(diǎn)與三角形任意兩點(diǎn)所組成的共 3個新三角形的面積總和，如與原三角形面積相等，即表示這個點(diǎn)在三角形內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種京劇臉譜自動化妝方法，其特征在于，所述步驟c)中的三角形映射，將人臉三角形中的點(diǎn)映射到臉譜三角形中的方法，即已知三角形ABC的三點(diǎn)坐標(biāo) AC^ii.Jn) , B ( ,yu)，C (>b，7B)，三角形 A，B，C，的三點(diǎn)坐標(biāo) A，(I11J11) , B，(I12J12) , C，H),現(xiàn)已知 ABC中一點(diǎn)P的坐標(biāo)(U)，求P點(diǎn)對應(yīng)在三角形A’ B’ C’中的點(diǎn)Q的坐標(biāo)(I/)； 運(yùn)用比例算法，步驟如下ι ι首先作直線AP，與BC交于M (x0 J0)點(diǎn)，M點(diǎn)的坐標(biāo)由(1)、( 2 )得出，">'ιΓ+-.y -Λιχ -—少11 Jb -(1)—Λι^o =,νιι+; _X_ xIl由M點(diǎn)的坐標(biāo)，求出BM:MC的比例A，以及AP:PM的比例P242->'11②根據(jù)比例P1的值，在B’ C，上求出與M點(diǎn)相對應(yīng)的點(diǎn)N ( , '2 +(2)(3)(4),如下；(5)+ (-^3 ~"t2③根據(jù)比例P2的值,在A’ N上求出Q點(diǎn)的坐標(biāo)(U)，如下；:^o + (h —J =J0 +JnbKi-I0)(6)(7) (8)。全文摘要
本發(fā)明提供一種京劇臉譜自動化妝方法，根據(jù)輸入的視頻圖片或視頻，識別其中的是否存在人臉，并自動給出關(guān)鍵點(diǎn)的位置；根據(jù)關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)，將人臉圖像分割多個三角形區(qū)塊；然后將事先標(biāo)定好特征點(diǎn)的京劇臉譜變換到圖像或視頻上的人臉。在一張臉譜圖片上，設(shè)定并標(biāo)注同樣的對應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)，并根據(jù)這些點(diǎn)進(jìn)行三角形區(qū)塊劃分，運(yùn)用變換算法，將臉譜三角形拉伸形變后，貼圖到人臉圖像中，重復(fù)此操作，直到規(guī)定區(qū)域都被貼上貼圖為止。本發(fā)明提供的京劇臉譜自動化妝方法，采用人臉特征點(diǎn)定位與自動化貼圖技術(shù)，降低了常規(guī)進(jìn)行此操作時繁瑣的步驟，并能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到攝像頭實(shí)時視頻處理中，具有處理速度快，引用范圍廣的特點(diǎn)，方便了京劇臉譜的化妝。
文檔編號G06T11/00GK102436668SQ20111025948
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者連惠城, 顧慧超 申請人:上海大學(xué)