CN103236066A - 一种基于人脸特征分析的虚拟试妆方法 - Google Patents

一种基于人脸特征分析的虚拟试妆方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用人脸正面照片并利用计算机对其进行五官位置、形状特征进行分析后将化妆效果叠加到原始正面照片，从而不通过实际的化妆过程就能在计算机上虚拟的观察到自己的化妆效果的方法。本发明包括以下步骤：（1）正面人脸检测；（2）人脸特征点检测；（3）人脸五官分割；（4）虚拟化妆效果合成。

Description

一种基于人脸特征分析的虚拟试妆方法
技术领域
本发明属于图像处理的技术领域，具体地涉及一种结合人脸特征分析技术的虚拟试妆方法。
背景技术
化妆对于年轻女性来说是生活的一个重要组成部分，通常通过使用各种物理化妆物质（如粉底、乳液等）涂抹在脸部的不同部位从而达到遮盖瑕疵、提升美感的作用。一般来说化妆过程是一个费时费力的过程。此外，对于去商店购买化妆品的女性客户，一般都需要通过实际试妆来决定是否购买该化妆品，这也会带来公共卫生问题。因此引入虚拟试妆的技术能够自动的将用户的照片转化为特定化妆后的效果，让用户能够快速了解化妆品的大致效果，减少客户的等待时间，杜绝了公共卫生问题。随着网络购物的逐渐普及，客户在家中就可以购买到心仪的物品。但是对于化妆品这种特殊的物品，在网络购物过程中如何预知其使用效果，传统的实际试妆难以满足，目前只能通过虚拟试妆方法加以解决。因此虚拟试妆具有良好的应用前景。
 目前自动实现虚拟试妆的技术尚不多见。虚拟试妆目前主要通过Adobe photoshop等专业的图像编辑软件来实现，这类技术需要大量的人工操作，费时费力，而且实现的效果取决于用户对软件的使用熟练程度，从而阻碍了虚拟试妆的广泛应用。
发明内容
本发明的技术解决的问题是：克服现有虚拟试妆系统依赖于专业图像编辑软件，从而导致产出效率低下、效果不稳定的缺陷，提供一种全自动快速的虚拟试妆方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：（1）利用人脸检测算法提取图像中的正面人脸区域。（2）在检测得到的正面人脸区域中检测人脸特征点位置。（3）根据人脸特征点位置分割出人脸区域内的左眉、右眉、左眼、右眼、嘴巴区域。（4）对于遮瑕霜效果，首先利用步骤（3）得到的五官分割区域，设置人脸区域掩模版，然后根据人脸区域掩模版对人脸区域设置不同的高斯平滑滤波强度，作用于人脸正面图像。对于唇彩、腮红、眼影效果，首先根据需要模拟的化妆品确定颜色，然后根据步骤（2）得到的人脸特征点位置得到形状和位置信息，从而得到化妆效果底版图像，最后将化妆底版图像和人脸图像通过alpha通道混合技术进行融合。对于睫毛膏效果，根据步骤（2）得到的人脸特征点位置确定眼睫毛的位置，然后将预设的眼睫毛图像叠加到正面人脸图像中。对于修眉效果，根据步骤（2）得到的人脸特征点位置以及预设的眉型特征点位置之间的对应关系，建立仿射变换关系从而实现纹理图像的映射。
与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：（1）本发明实现了虚拟试妆的自动化，其间无需人工干预或交互，从而提升了生产效率。（2）本发明通过根据人脸特征点预先设定的化妆底版和原始图像进行融合，避免了由于用户水平的差异导致的效果不稳定。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为原始正面人脸图像的例子。
图3为正面人脸图像特征点检测的例子。
图4为五官分割的例子，其中1为左眉区域，2为右眉区域，3为左眼区域，4为右眼区域，5为嘴巴区域。
图5为最终虚拟试妆结果的例子。
具体实施方式
这种结合人脸特征分析技术的虚拟试妆方法包括如下步骤：（1）正面人脸检测；（2）人脸特征点检测；（3）人脸五官分割；（4）虚拟化妆效果合成。
优选地，步骤（1）利用基于Haar小波特征和级联分类器的人脸检测算法从输入图像中检测正面人脸，根据检测位置切割出正面人脸图像，如图2所示。
优选地，步骤（2）对于步骤（1）中得到的正面人脸图像利用主动轮廓模型(ASM)方法提取人脸特征点位置，如图3所示。
优选地，步骤（3）将步骤（2）中得到的左眉、右眉、左眼、右眼、嘴巴边缘的特征点用贝塞尔曲线连接起来，得到五官分割区域，如图4所示。
优选地，步骤（4）中对于遮瑕霜效果，首先根据步骤（3）得到的五官分割区域设置人脸区域掩模版。根据人脸区域掩模版对人脸区域设置不同的高斯滤波方差值对图像进行高斯平滑滤波。对五官等具有精细细节的区域，选用较小的方差值进行滤波，保留细节；对于非五官区域，选用较大的方差值进行滤波，降低噪声。
优选地，步骤（4）中对于唇彩、腮红、眼影效果，首先根据需要模拟的化妆品确定颜色，然后根据步骤（2）得到的人脸特征点位置分别得到嘴唇、脸颊和上眼皮与眉毛下端的形状和位置信息，从而将预先设置的化妆效果图像根据上述形状和位置信息进行空间位置以及形状变换形成化妆效果底版图像，最后将化妆效果底版图像和人脸图像通过alpha通道混合技术进行融合，从而将唇彩、腮红、眼影效果叠加到原始图像上。
优选地，步骤（4）中对于睫毛膏效果，首先根据步骤（2）得到的人脸特征点位置分别得到左、右眼上眼线的位置，从而将预先设置的假睫毛模板图像进行空间位置以及形状变换后直接叠加到原始图像上。
优选地，步骤（4）中对于修眉效果，首先根据步骤（2）得到的人脸特征点位置对人脸进行Delaunay三角剖分从而得到特征点之间的连接关系。然后根据预设的修眉后左右眉毛的外轮廓特征点位置和修眉前左右眉毛的外轮廓特征点位置的差别结合径向基函数技术确定人脸其余特征点在修眉后的新坐标。最后根据人脸特征点位置新坐标和旧坐标之间的对应关系确定图像中每个三角形面片的仿射变换参数，从而实现纹理映射。最终的虚拟试妆效果如图5所示。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于人脸特征分析技术的虚拟试妆方法，其特征在于通过一张正面人脸图像，通过计算机自动分析技术合成虚拟的正面人脸化妆后效果的图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于人脸特征分析技术的虚拟试妆方法，其特征在于，所述步骤包括：
（1）正面人脸检测；
（2）人脸特征点检测；
（3）人脸五官分割；
（4）虚拟化妆效果合成。
3.根据权利要求2所述的一种基于人脸特征分析技术的虚拟试妆方法，其特征在于，人脸五官分割是指：在正面人脸图像中分割出左眉、右眉、左眼、右眼、嘴巴区域。
4.根据权利要求2所述的一种基于人脸特征分析技术的虚拟试妆方法，其特征在于，所述虚拟化妆效果合成包括以下效果：唇彩、腮红、遮瑕霜、眼影、睫毛膏、修眉。
5.根据权利要求4所述的一种基于人脸特征分析技术的虚拟试妆方法，其特征在于，唇彩、腮红、眼影通过原始图像和化妆底版图像的alpha通道混合技术实现。
6. 根据权利要求4所述的一种基于人脸特征分析技术的虚拟试妆方法，其特征在于，遮瑕霜效果通过如下方法实现：首先根据人脸特征点位置划分成不同的五官区域，设置人脸区域掩模版；然后根据人脸区域掩模版对人脸区域设置不同的高斯平滑滤波强度，作用于人脸正面图像。
7.根据权利要求4所述的一种基于人脸特征分析技术的虚拟试妆方法，其特征在于，修眉效果通过基于人脸特征点坐标的纹理图像仿射变换实现。
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