CN101404910A - 发型模拟图像的形成方法 - Google Patents

Abstract

在合成脸部图像和头发图像，形成发型模拟图像时，无论头发是否覆盖脸部，均能够不损失匹配的自然性地自动且简便地合成任意的发型的头发图像。通过如下的过程形成由脸部图像和头发图像合成的发型模拟图像：在脸部图像中检测双眼，基于通过双眼的直线(眼线)和作为双眼的间隔的规定倍数而得到的脸部宽度，形成作为脸部的虚构的轮廓线的半椭圆形曲线，在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线，从半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度检测脸部的轮廓线的左右两端部，另一方面，针对头发图像，也同样地检测轮廓线的左右两端部，使双方的图像的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致，并合成双方的图像。

Description

发型模拟图像的形成方法

技术领域

本发明涉及通过合成脸部图像和头发图像来形成发型模拟图像的方法和系统。

背景技术

一般消费者为了在实际中不改变发型，事先就能够判断某种发型是否适合自己，将他的脸部图像和他所指定的发型的头发图像合成，形成发型模拟图像。一直以来，在这种发型模拟图像的形成中，操作人员通过手工作业来调整脸部图像和头发图像的大小以及重合的位置。

然而，这种方法中，不能在短时间内向消费者提供发型模拟图像，实际上，消费者在店里无法尝试各种发型，而且，在大多依赖于发型模拟图像的制作的情况下难以应对。

与此相对的是，虽然具有自动抽出脸部区域，将脸部区域的轮廓线的最大宽度作为脸部宽度，调和脸部图像和头发图像的脸部宽度，自动地进行匹配的方法(专利文献1)，但是，该方法中，即使是同一人物的图像，在头发覆盖脸部的情况和不覆盖的情况下，作为匹配基础的脸部宽度已经改变，结果，形成了头发图像和脸部图像的匹配不自然的发型模拟图像。

专利文献1：日本专利申请公开第H8-131252号公报

发明内容

针对以上所述的现有技术的问题，本发明的目的在于，在合成脸部图像和头发图像，形成发型模拟图像时，不管头发是否覆盖脸部，对于任何发型的脸部图像，均能够自动且简便地合成任意发型的头发图像，而且头发图像和脸部图像的匹配不失自然性。

发明者们发现了以下情况：

(1)脸部的大致下半部分的轮廓线能够用半椭圆形曲线匹配，通过使半椭圆形曲线与脸部图像的下颌部的轮廓线匹配，即使在下颌的上侧，脸部的轮廓线被头发隐藏，也能够用半椭圆形曲线预测它的轮廓线。

(2)由于发型的关系，难以从脸部图像预测头顶部(即，头盖骨的轮廓线的顶部)，但是，使用半椭圆形曲线求出的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度、脸部的轮廓线的下端部和眼线的距离、以及眼线和头顶部的距离之间存在着特定的关系，因此，

(3)在合成被试验者的脸部图像和因被试验者的喜好等而选择的头发图像时，针对被试验者的脸部图像和作为所选择的头发图像的基础的脸部图像，形成作为脸部的虚构的轮廓线的半椭圆形曲线，通过使半椭圆形曲线与头发未覆盖的下颌部的边缘线匹配，从而确定脸部的轮廓线的左右两端部，如果事先使左右两端部的宽度在被试验者的脸部图像和所选择的头发图像中一致，则无论头发是否覆盖脸部，均得到头发图像和脸部图像的自然的匹配。

(4)而且，使用半椭圆形曲线也求出脸部的轮廓线的下端部，进而基于特定的关系式预测头顶部，基于如此地得到的脸部的轮廓线的下端部、左右两端部、以及头顶部，形成用于调整脸部图像和头发图像的大小的大小调整用矩形，另一方面，针对所选择的头发图像，如果与被试验者的脸部图像的大小调整用矩形相同地从作为其基础的脸部图像形成大小调整用矩形，并使其大小调整用矩形的纵横比与被试验者的脸部图像的大小调整用矩形的纵横比一致，那么，被试验者的脸部图像和作为所选择的头发图像的基础的脸部图像的外形，即使在长脸或圆脸这些大不同的情况下，也得到了自然的匹配。

即，本发明提供一种由被试验者的脸部图像和所选择的头发图像合成的发型模拟图像的形成方法，其特征在于：

在被试验者的脸部图像中，检测双眼，

基于通过双眼的直线(以下，称为眼线)和作为双眼的间隔的规定倍数而得到的脸部宽度，形成半椭圆形曲线，并将其作为脸部的眼线的下侧的虚构的轮廓线，在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线，取得半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置，检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部，并将其作为脸部的轮廓线的左右两端部，

另一方面，针对作为所选择的头发图像的基础的脸部图像，与上述被试验者的脸部图像相同地检测脸部的轮廓线的左右两端部，

通过相似放大或相似缩小被试验者的脸部图像或所选择的头发图像，使双方的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致，以合成被试验者的脸部图像和所选择的头发图像。

并且，本发明提供一种发型模拟图像形成系统，该发型模拟图像形成系统具备自动合成所输入的脸部图像和所选择的头发图像的演算装置，以及同时地或切换地显示脸部图像、头发图像、以及模拟图像的显示器，

演算装置具备：

在所输入的脸部图像或作为所选择的头发图像的基础的脸部图像中，检测双眼的功能；

测量双眼的间隔，算出其规定倍数以作为脸部宽度的功能；

基于通过双眼的直线(眼线)和脸部宽度，制作半椭圆形曲线的功能；

检测脸部图像中的边缘线的功能；

在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线，取得半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置，检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部，并将其作为脸部的轮廓线的左右两端部的功能；

通过相似放大或相似缩小所输入的脸部图像或所选择的头发图像，使双方的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致的功能；以及

合成所输入的脸部图像和所选择的头发图像的功能。

根据本发明的发型模拟图像的形成方法，由于分别针对被试验者的脸部图像和因该被试验者的喜好等而选择的头发图像，使用半椭圆形曲线检测脸部的轮廓线的左右两端部，因而无论头发是否覆盖脸部，均能够取得脸部的轮廓线的左右两端部的宽度，使左右两端部的宽度在脸部图像和头发图像中一致。所以，在被试验者的脸部图像中，无论头发是否覆盖脸部，均能够不损失匹配的自然性地将任意的发型的头发图像合成于任意的被试验者的脸部图像，并且，不需要通过操作者的手工作业进行匹配，就能够简便地进行这种合成。

而且，本发明的发型模拟图像的形成方法中，如果分别针对被试验者的脸部图像和所选择的头发图像，使用半椭圆形曲线，也检测除脸部的轮廓线的左右两端部以外的下端部，并基于特定的关系式预测头顶部，基于这些形成大小调整用矩形，那么，使用该大小调整用矩形，能够将头发图像的纵横比调和于脸部图像的纵横比，因而，被实验者的脸部图像和作为所选择的头发图像的基础的脸部图像的外形，即使在长脸或圆脸这些大不同的情况下，也能够得到自然的匹配。

另外，根据本发明的发型模拟图像系统，能够用演算装置自动地进行本发明的发型模拟图像的形成方法。所以，能够在短时间内形成多个发型模拟图像，例如，即使来自很多人的发型模拟图像的制作委托通过网络蜂拥而至，也能够向各个委托者提供发型模拟图像。

附图说明

图1是发型模拟图像的形成方法的流程图。

图2是发型模拟图像的形成系统的模块图。

图3是半椭圆形曲线的说明图。

图4是发型模拟图像的形成方法中的半椭圆形曲线的形成方法的说明图。

图5是脸部图像的边缘图像。

图6是脸部的轮廓线的下端部的取得方法的说明图。

图7是脸部的轮廓线的下端部的取得方法的说明图。

图8是脸部的轮廓线的左右两端部的取得方法的说明图。

图9是脸部的轮廓线的左右两端部的取得方法的说明图。

图10是脸部的轮廓线的左右两端部Pb、Pc间的宽度D1、脸部的轮廓线的下端部Pa和眼线L1的距离D2、以及眼线L1和头顶部Pd的距离D3之间的关系图。

图11是脸部图像的大小调整用矩形的说明图。

图12是头发图像的大小调整用矩形的说明图。

图13是脸部图像和头发图像合成时的说明图。

符号的说明

1：电脑主机

2：显示器

3：数码相机

4：图像扫描仪

5：打印机

10：发型模拟图像形成系统

20：脸部图像的大小调整用的矩形

21：头发图像的大小调整用的矩形

D0：脸部宽度

D1：脸部的轮廓线的左右两端部Pb、Pc的宽度

D2：脸部的轮廓线的下端部和眼线L1的距离

D3：脸部图像的眼线L1和头顶部的距离

D1_f：被试验者的脸部图像的脸部的轮廓线的左右两端部Pb、Pc的宽度

D2_f：被试验者的脸部图像的脸部的轮廓线的下端部和眼线L1的距离

D3_f：从图10的关系预测的被试验者的脸部图像的眼线L1和头顶部Pd的距离

D1_h：作为头发图像的基础的脸部图像的脸部的轮廓线的左右两端部Pb、Pc的宽度

D2_h：作为头发图像的基础的脸部图像的脸部的轮廓线的下端部和眼线L1的距离

D3_h：作为头发图像的基础的脸部图像的任意地设定的眼线L1和头顶部Pd的距离

D4：外形线L3的间隔

L0：半椭圆形曲线

L1：眼线

L2：脸部宽度线

L3：外形线

L4：虚构的下颌线

Pa：脸部的轮廓线的下端部

Pb：脸部的轮廓线的左端部

Pc：脸部的轮廓线的右端部

Pd：头顶部

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明。并且，各图中，同一符号表示同一或相同的构成要素。

图1是表示合成脸部图像和头发图像，形成发型模拟图像的本发明的发型模拟图像的形成方法的一个实施例的流程图，图2是实施该方法的发型模拟图像形成系统10的模块图。

系统10由电脑主机1和显示器2形成，电脑主机1上连接有数码相机3、图像扫描仪4、以及打印机5等。

电脑主机1是自动合成脸部图像和头发图像的演算装置，大致上具有抽出图像中的特定颜色的区域，测量所抽出的区域的大小的功能，描绘规定的直线图形或曲线图形的功能，形成边缘图像的功能，检测边缘线的功能，移动图像或描绘图形的功能，放大或缩小图像或描绘图形的功能，测量图像或描绘图形的重合程度的功能，合成图像的功能等，还具备本发明的发型模拟图像的形成中所使用的各功能。并且，抽出特定颜色的区域的功能，测量所抽出的区域的大小的功能，描绘规定的直线图形或曲线图形的功能，形成边缘图像的功能，检测边缘线的功能，移动图像或描绘图形的功能，放大或缩小图像或描绘图形的功能，测量图像或描绘图形的重合程度的功能，合成图像的功能等图像处理功能自身，例如，能够通过在电脑主机1上安装Adobe公司开发的photoshop等市售的图像处理软件来得到。

显示器2同时地或切换地显示在电脑主机1读入的脸部图像和头发图像、以及由脸部图像和头发图像合成的模拟图像。

图1的发型模拟图像的形成方法中，首先，在电脑主机1取得被试验者的脸部图像。脸部图像的取得，例如，可以通过用数码相机3拍摄被试验者的脸部图像，并将其读入到电脑主机1来进行，也可以通过使用图像扫描仪4读取被试验者的脸部照片来进行，也可以利用网络等通信线路取得。这种情况下，从提高脸部图像和头发图像的合成处理速度的观点出发，优选脸部图像为脸部朝向正面的图像。

接着，以脸部图像中的脸部宽度和通过双眼的直线(眼线L1)为基准，形成作为脸部的大致下半部分的虚构的轮廓线的半椭圆形曲线L0。在此，半椭圆形曲线L0，如图3所示，是指相对于具有规定的短轴Dx、长轴Dy，在双眼的中点具有中心O的椭圆(虚线)Lx，下端点侧稍微变细的曲线(实线)。也包括短轴Dx和长轴Dy相同，即圆脸的情况。半椭圆形曲线L0，比起椭圆Lx，更好地与眼线L1下侧的脸部的轮廓线匹配。并且，由于以相同的描绘方法，通过检测双眼，取得眼线L1和脸部宽度来确定半椭圆形曲线L0，因而能够自动地进行描绘。而且，通过使半椭圆形曲线L0与图像上未出现的脸部的下颌部的轮廓线相匹配，从而能够很好地预测被头发隐藏而没有出现在图像上的脸部的轮廓线。

作为半椭圆形曲线L0的具体的形成方法，例如，如图4所示，首先，检测双眼，优选检测双眼的瞳孔的中间点P1，画出作为眼线L1的通过双眼的直线。作为检测双眼的方法，例如，能够使用边缘检索的方法，模板匹配的方法，检测眉间后再检测双眼的方法，日本专利申请2005-380436中所记载的方法等。

随后，测量双眼的间隔，优选测量双眼的瞳孔的间隔，以它的规定倍数作为脸部宽度D0。在此，为了算出脸部宽度D0，根据经验确定与双眼的间隔相乘的系数，可以使用1.75～2.00的数值。

夹着脸部宽度D0，画出与眼线L1垂直的2条直线，以作为脸部宽度线L2，而且，在与各脸部宽度线L2相距脸部宽度D0乘以规定系数后的距离的外侧，画出与脸部宽度线L2平行的2条直线，以作为外形线L3。该系数通常可以定为7～15％的范围。由此，外形线L3的间隔D4为D0×(114～130)％。

并且，在与眼线L1相距脸部宽度D0乘以规定系数后的距离的下方，画出与眼线L1平行的直线，以作为虚构的下颌线L4。该系数通常可以定为75～90％的范围。

以眼线L1和外形线L3的交点为起点P2，以从双眼的中间点P1下垂至虚构的下颌线L4的垂线的垂足为终点P3，以脸部宽度线L2和虚构的下颌线L4的交点为控制点P4，描绘贝塞尔曲线，将该贝塞尔曲线作为半椭圆形曲线L0。除此之外，作为半椭圆形曲线L0的形成方法，还可以通过其它途径确定控制点，由样条曲线形成。

另一方面，无论发型如何，通常，针对脸部图像中出现轮廓线的下颌部，取得它的轮廓线。因此，优选如图5所示，从所取得的脸部图像形成边缘图像，取得下颌部的边缘线La。

于是，优选，首先为了取得脸部的轮廓线的下端部，在脸部图像上沿上下方向扫描半椭圆形曲线L0，取得半椭圆形曲线L0和下颌部的边缘线La的重合程度最大的半椭圆形曲线L0的位置，检测该位置的半椭圆形曲线L0的下端部，以作为脸部的轮廓线的下端部(即，下颌部的最下端部)Pa。脸部图像的边缘图像中，虽然下颌部的边缘线有时部分地不清晰，但是通过该方法，即使在脸部图像的边缘图像中下颌部的最下端部不清晰，也能够用半椭圆形曲线L0定位脸部的轮廓线的下端部Pa。

作为脸部的轮廓线的下端部Pa的定位的具体方法，例如，如图6所示，将从图3中形成的半椭圆形曲线L0的下端部至该下端部和眼线L1的距离的2/3的半椭圆形曲线L0作为下颌部的半椭圆形曲线L0x，在位于眼线L1的下方的半椭圆形曲线L0的横向宽度(即，外形线L3的间隔D4)的2/3～3/3的范围(图6中用点涂满的区域)内沿上下方向扫描该下颌部的半椭圆形曲线L0x。该下颌部的半椭圆形曲线L0x被垂直于通过双眼的眼线L1的直线分割成中央部和左右两端部3部分，分别针对下颌部的半椭圆形曲线L0x的中央部和左右两端部，测量与下颌部的边缘曲线La的重合程度，至少针对下颌部的半椭圆形曲线L0x的右端部或左端部的区域，取得与下颌部的边缘线La的重合程度最大的下颌部的半椭圆形曲线L0x的位置。如图7所示，将该下端部作为脸部的轮廓线的下端部(即，下颌部的下端部)Pa。

接着，为了取得脸部的轮廓线的左右两端部，在取得脸部的轮廓线的下端部Pa的位置绘制半椭圆形曲线L0，沿左右方向对其进行扫描，取得半椭圆形曲线L0和脸部图像中的下颌部的边缘线La的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置，检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部，以作为脸部的轮廓线的左右两端部。由此，即使在脸部图像中脸颊部被头发隐藏，也能够定位脸部的轮廓线的左右两端部Pb、Pc。

作为左右两端部Pb、Pc的定位的具体方法，例如，如图8所示，在取得脸部的轮廓线的下端部的Pa位置绘制半椭圆形曲线L0，在宽度方向上将半椭圆形曲线L0三等分，分为中央部和左右两端部，并且，分别针对其左右两端部，在左右方向上以半椭圆形曲线L0的宽度(即，外形线L3的间隔D4)的1/8扫描从半椭圆形曲线L0的下端部Pa至该下端部Pa和眼线L1的距离的2/3的曲线L0y，取得该扫描范围(图8中用点涂满的区域)内曲线L0y和下颌部的边缘线La的重合程度最大的半椭圆形曲线L0的位置。如图9所示，检测该位置的半椭圆形曲线L0的左端部、右端部，以作为脸部的轮廓线的左端部Pb、右端部Pc，取得左右端部Pb、Pc的宽度D1_f。

而且，在检测脸部的轮廓线的下端部Pa和左右两端部Pb、Pc的双方的情况下，优选先如上所述地检测下端部Pa，再检测左右两端部Pb、Pc。如果先检测左右两端部Pb、Pc，再检测下端部Pa，则在下颌前端较尖的脸部图像的情况下，有时难以检测下端部Pa，但是，通过先检测下端部Pa，再检测左右两端部Pb、Pc，就能够解决这样的问题。

接着，在必要时，取得头顶部Pd的位置。为此，预先取得存在于脸部的轮廓线的左端部Pb和右端部Pc的距离D1、脸部的轮廓线的下端部Pa和眼线L1的距离D2、以及眼线L1和头顶部Pd的距离D3之间的，给出自然的匹配结果的关系式。这些之间的特定的关系式的成立、尤其是(D3/D2)和(D2/D1)之间的特定的关系式的成立是发明者通过如下的经过发现的。在多数人的脸部图像上合成多种头发图像时，首先，用上述的方法取得距离D1、D2，接着任意地设定距离D3，设想横向为D1、纵向为D2+D3的矩形(即，后述的大小调整用矩形)，另一方面，在头发图像上也同样地设想横向为D1_h、纵向为D2_h+D3_h的矩形，通过纵向或横向地放大或缩小头发图像的矩形来调和脸部图像和头发图像的矩形的纵横比，使头发图像与脸部图像匹配，在这种情况下，通过重复多数的试验取得给出最自然的匹配结果的脸部图像的D3，解析出这些的(D3/D2)和(D2/D1)的关系。在此，头发图像的D3_h使用通过专业美容师判断头顶部Pd而得到的数值。

作为(D3/D2)和(D2/D1)的关系式，具体而言，例如能够列举出式(1)。

D3/D2＝a×D2/D1+b(1)

(a、b分别为系数)

式(1)中，由于头发图像的头发的长度广泛地分布在从短(发尖大致到达下颌顶部的长度)到长(发尖到达腋下之下的长度)的范围，因而，系数a、b有时因发型的关系而取不同的值，例如，在头发的长度为中等(发尖大致到达锁骨的长度)乃至半长(发尖大致达到腋下的长度)的范围内，4种不同发型的头发图像(样式1～4)和50名被试验者的脸部图像的匹配结果的解析为，如图10所示，a＝-1.63、b＝2.29。

而且，关于得到图10的式(1)时所使用的4种头发图像，由专业美容师判断作为其基础的脸部图像的头顶部Pd，将4种情况均设定为D2_h∶D3_h＝51∶49，如上所述地设想调和纵横比时所使用的矩形。即使4种D2_h∶D3_h为相同的设定值，如图10所示，由于认为(D3/D2)和(D2/D1)紧密相关，因而，无论发型如何，作为发型样本的头发图像的D2_h∶D3_h通常也可以为固定值。

如果将作为头发图像的基础的脸部图像的D2_h∶D3_h的值设定为不同的值，那么，由于在将头发图像合成到被试验者的头发图像的情况下，给出自然的匹配结果的系数a、b也不同，因而，系数a、b使用对作为头发图像的基础的脸部图像的每个D2_h∶D3_h的值进行解析后的数值。但是，无论发型如何，通常将作为发型样本的头发图像的D2_h∶D3_h设定为45∶55～57∶43的范围内的固定值即可，可以使用与该设定值对应的系数a、b。

如此地取得(D3/D2)和(D2/D1)的关系式之后，针对该被试验者，使用该关系式，从脸部的轮廓线的左端部Pb和右端部Pc的距离D1_f以及半椭圆形曲线的下端部Pa和眼线L1的距离D2_f，算出眼线L1和头顶部Pd的距离D3_f，从该距离D3_f取得头顶部Pd的位置。

接着，作为脸部图像的大小调整用矩形20，如图11所示，形成在下边包含脸部的轮廓线的下端部Pa，在相对的左右两边包含左右两端部Pb、Pc，在上边包含头顶部Pd的矩形。

另一方面，在电脑主机1读入被试验者从任意的发型的图像中选择出的头发图像。这种情况下，能够从现有的发型书、人物照片等任意的情报源取得头发图像。作为头发图像，可以预先将各种发型的图像存储在电脑主机1。另外，从提高脸部图像和头发图像的合成处理速度的观点出发，优选作为头发图像的基础的脸部图像为正面朝向的图像。

对于在电脑主机1读入的头发图像而言，作为其基础的脸部图像与被试验者的脸部图像的情况相同，如图12所示，首先，检测双眼，取得眼线L1和脸部宽度D0，基于这些形成半椭圆形曲线L0，通过使其与脸部图像的下颌部的边缘线匹配来检测脸部的轮廓线的下端部Pa和左右两端部Pb、Pc，取得左右两端部Pb、Pc的宽度D1_h以及下端部Pa和眼线L1的距离D2_h。

从将在被试验者的脸部图像中取得D3_f的情况下所用的式(1)导出时所设定的D2_h∶D3_h的比值，求出眼线L1和头顶部Pd的距离D3_h。

使用如此地取得的头发图像的左右两端部Pb、Pc的宽度D1_h，下端部Pa和眼线L1的距离D2_h，以及眼线L1和头顶部Pd的距离D3_h，设定大小调整用的矩形21。

接着，如图13所示，通过相似放大或相似缩小头发图像，使双方的脸部的轮廓线的左右两端部Pb、Pc的距离D1_f、D1_h(大小调整用矩形20、21的宽度)一致，并调和双方的眼线L1，将被试验者所选择的头发图像重叠于被试验者的脸部图像，进行合成，形成发型模拟图像。而且，合成时预先消除被试验者的脸部图像中的头发区域，使得将头发图像重合于被试验者的脸部图像之后，被实验者的原来的头发不成为妨碍。头发区域的消除可以以利用边缘检测或头发的颜色的已知的方法(例如，日本专利申请公开2005-339522号公报中记载的方法)检测头发区域，并将其消除。

而且，合成时，被实验者的脸部图像和作为所选择的头发图像的基础的脸部图像的外形，在长脸或圆脸这些大不同的情况下，通过在纵方向或横方向上放大或缩小头发图像，使头发图像的大小调整用矩形21的纵横比匹配于被实验者的脸部图像的大小调整用矩形20的纵横比，然后，使双方的图像大小调整用矩形20、21的宽度一致，重合眼线L1，合成被试验者的脸部图像和所选择的头发图像，形成发型模拟图像。如此地调整图像的纵横比的方法，尤其在被试验者的脸部图像的D2_f/D1_f的值为0.80以下的宽脸或0.87以上的长脸的情况下，对于形成自然的发型模拟图像有效。

另一方面，在不需要调整纵横比就能够更简便地合成脸部图像和头发图像的情况下，检测脸部的轮廓线的左端部Pb、右端部Pc即可，能够省略下端部Pa和头顶部Pd的检测。

如上所述，根据本发明，在合成脸部图像和头发图像，形成发型模拟图像时，一旦设定了用于形成半椭圆形曲线的系数等，就不需要操作者的任意的判断，可以自动地形成匹配具有自然性的发型模拟图像。

产业上的利用可能性

本发明在通过合成脸部图像和头发图像来形成发型模拟图像的情况下有用，尤其在短时间内自动地形成发型模拟图像的情况下有用。

Claims (6)

1.一种发型模拟图像的形成方法，所述发型模拟图像由被试验者的脸部图像和所选择的头发图像合成，所述发型模拟图像的形成方法的特征在于：

在被试验者的脸部图像中，检测双眼，

基于通过双眼的直线即眼线和作为双眼的间隔的规定倍数而得到的脸部宽度，形成半椭圆形曲线，并将其作为脸部的眼线的下侧的虚构的轮廓线，在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线，取得半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置，检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部，并将其作为脸部的轮廓线的左右两端部，

另一方面，针对作为所选择的头发图像的基础的脸部图像，与所述被试验者的脸部图像相同地检测脸部的轮廓线的左右两端部，

通过相似放大或相似缩小被试验者的脸部图像或所选择的头发图像，使双方的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致，以合成被试验者的脸部图像和所选择的头发图像。

2.如权利要求1所述的发型模拟图像的形成方法，其特征在于：

在被试验者的脸部图像中，在检测脸部的轮廓线的左右两端部之前，沿上下方向扫描半椭圆形曲线，取得半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置，检测该位置的半椭圆形曲线的下端部，并将其作为脸部的轮廓线的下端部，

基于脸部的轮廓线的左右两端部的宽度D1、脸部的轮廓线的下端部和眼线的距离D2、以及眼线和头顶部的距离D3之间的规定的关系式，针对被试验者的脸部图像，从脸部的轮廓线的左右两端部的宽度D1_f、半椭圆形曲线的下端部和眼线的距离D2_f取得眼线和头顶部的距离D3_f，

作为被试验者的脸部图像的大小调整用矩形，形成在下边包含脸部的轮廓线的下端部、在相对的左右两边包含左右两端部、在上边包含头顶部的矩形，

另一方面，与所述被试验者的脸部图像的大小调整用矩形相同地，从作为该头发图像的基础的脸部图像，形成所选择的头发图像的大小调整用矩形，

通过在纵方向或横方向上放大或缩小所选择的头发图像，使所选择的头发图像的大小调整用矩形的纵横比匹配于被试验者的脸部图像的大小调整用矩形的纵横比，

通过相似放大或相似缩小被试验者的脸部图像或所选择的头发图像，使双方的大小调整用矩形的宽度一致，以合成被试验者的脸部图像和所选择的头发图像。

3.如权利要求1或2所述的发型模拟图像的形成方法，其特征在于：

通过如下的过程形成半椭圆形曲线：

(1)画出隔开脸部宽度的间隔的与眼线垂直的2条直线即脸部宽度线，

(2)在与各脸部宽度线相距脸部宽度的7～15％的外侧，画出与脸部宽度线平行的直线即外形线，

(3)在与眼线相距脸部宽度的75～90％的距离的下方，画出与眼线平行的直线即虚构的下颌线，

(4)以眼线和外形线的交点为起点，以从双眼的中点垂直于眼线地下垂至虚构的下颌线的线的垂足为终点，以脸部宽度线和虚构的下颌线的交点为控制点，描绘贝塞尔曲线。

4.如权利要求2或3所述的发型模拟图像的形成方法，其特征在于：

脸部的轮廓线的左右两端部的宽度D1、脸部的轮廓线的下端部和眼线的距离D2、以及眼线和头顶部的距离D3的关系式为(D3/D2)和(D2/D1)的函数。

5.一种发型模拟图像形成系统，具备自动合成所输入的脸部图像和所选择的头发图像的演算装置，以及同时地或切换地显示脸部图像、头发图像、以及模拟图像的显示器，其特征在于：

演算装置具备：

在所输入的脸部图像或作为所选择的头发图像的基础的脸部图像中，检测双眼的功能；

测量双眼的间隔，算出其规定倍数以作为脸部宽度的功能；

基于通过双眼的直线即眼线和脸部宽度，制作半椭圆形曲线的功能；

检测脸部图像中的边缘线的功能；

在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线，取得半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置，检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部，并将其作为脸部的轮廓线的左右两端部的功能；

通过相似放大或相似缩小所输入的脸部图像或所选择的头发图像，使双方的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致的功能；以及

合成所输入的脸部图像和所选择的头发图像的功能。

6.如权利要求5所述的发型模拟图像系统，其特征在于：

演算装置具备：

在脸部图像上沿上下方向扫描半椭圆形曲线，取得半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置，检测该位置的半椭圆形曲线的下端部，并将其作为脸部的轮廓线的下端部的功能；

基于脸部的轮廓线的左右两端部的宽度D1、脸部的轮廓线的下端部和眼线的距离D2、以及眼线和头顶部的距离D3之间的规定的关系式，针对该所输入的脸部图像，从脸部的轮廓线的左右两端部的宽度D1_f、半椭圆形曲线的下端部和眼线的距离D2_f取得眼线和头顶部的距离D3_f的功能；

作为所输入的脸部图像的大小调整用矩形，形成在下边包含所述脸部的轮廓线的下端部、在相对的左右两边包含左右两端部、在上边包含头顶部的矩形的功能；

与所述所输入的脸部图像的大小调整用矩形相同地，从作为该头发图像的基础的脸部图像，形成所选择的头发图像的大小调整用矩形的功能；以及

通过在纵方向或横方向上放大或缩小所选择的头发图像，使所选择的头发图像的大小调整用矩形的纵横比匹配于所输入的脸部图像的大小调整用矩形的纵横比的功能。

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