CN106264468A - 基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法 - Google Patents

基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法,包括如下步骤:(1)拍摄不同体位的多张面部数字影像,并将各面部数字影像输入计算机;(2)计算机从各面部数字影像中识别出人脸,并在人脸正面和侧面各选取若干测量点,测得实际容貌数据;(3)计算机根据被评价者的个性特征选取对应的校正参数,将校正参数乘以实际容貌数据,得到校正容貌数据;(4)以15‑45岁的汉族女性的人脸设定妍值标准;(5)计算机将校正容貌数据与妍值标准进行比较,得到被评价者的人脸美丽度数据。本发明提出了全新的测量和评价体系,规范行业标准,提高了容貌测量评价的自动化程度,提高工作效率。

Description

基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法
技术领域
本发明涉及医学人体美容技术领域,更具体地,本发明涉及一种基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法。
背景技术
医学有关专业,如整形美容外科、口腔颌面外科、颅脑外科、耳鼻喉科和眼科等,对人体容貌审美不同于社会对人的容貌审美,社会对人的容貌审美会夹杂性格、气质和社会地位等因素,医学专业对人体的审美统称为医学人体美学,是基于医学解剖、功能的审美,是建立在健康基础之上和医学可能性基础之上的审美。
目前,通过计算机信息技术实现的各种人脸美丽度评价或分类算法,包括最新的神经网络和深度学习等算法,都是采用社会大众的审美标准,这种审美标准掺杂有很多社会审美因素,不考虑医疗可能性,不符合医学审美标准,不能用于指导临床治疗。
医学人体美学是从医学角度对人体美进行研究,即用医学方法研究人体美学,包括人体美的健康标准和人体美的形态数据。医学人体美的标准是根据人体的测量数据,如高度、角度、宽度和围度,以及人体各部分的比例关系来判断人体美的标准。传统的医学人体美学研究方法是采用游标卡尺、分规和角度器等工具进行直接测量,测量时间长,测量精度欠佳,需要被测量者耐心配合,对测量结果的判断需要经过复杂的计算分析。
另外,传统的医学人体美学对人容貌的评价标准缺乏个性化和时代化特色,被认为评价结果是“平均脸”,缺乏吸引力,甚至被认为是已经过时的美。
发明内容
本发明的目的是为解决传统的医学人体美学研究方法的以下缺陷:直接采用测量工具对人脸有关部位进行直接测量,测量时间长,测量精度欠佳,对被评价者造成诸多不便,需要对测量结果进行复杂的计算分析才能得出评价结论;另外,传统的医学人体美学对人容貌的评价标准缺乏个性化和时代化特色。
为了实现上述发明目的,本发明提供了一种基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法,包括如下步骤:
(1)拍摄不同体位的多张面部数字影像,并将各所述面部数字影像输入计算机;
(2)计算机从各所述面部数字影像中识别出人脸,并在人脸正面和侧面各选取若干测量点,测得实际容貌数据;
(3)计算机根据被评价者的个性特征选取对应的校正参数,将所述校正参数乘以所述实际容貌数据,得到校正容貌数据;
(4)以15-45岁的汉族女性的人脸设定妍值标准;
(5)计算机将所述校正容貌数据与所述妍值标准进行比较,得到被评价者的人脸美丽度数据。
进一步地,步骤(2)中,在人脸正面选取72个测量点,在人脸侧面选取59个测量点。
进一步地,步骤(2)中所述实际容貌数据包括夹角数据和百分比数据;
所述夹角数据为相关测量点之间的夹角;
所述百分比数据包括相关测量点之间的距离与基线常数的比值,还包括第一组相关测量点之间的距离与第二组相关测量点之间距离的比值。
进一步地,步骤(5)所述人脸美丽度数据包括人脸各部位的所述实际容貌数据、所述校正容貌数据和缺陷数据,所述缺陷数据为所述校正容貌数据与所述妍值标准的差值。
进一步地,所述步骤(5)后面还包括如下步骤:
所述计算机以所述缺陷数据作为变形参数,在所述校正容貌数据的基础上叠加所述变形参数,得到符合所述妍值标准的面部容貌数字影像。
进一步地,所述步骤(4)后面还包括如下步骤:
制作符合所述妍值标准的人脸正面及侧面美学分析面罩,将各所述美学分析面罩分别罩于被评价者的面部对应位置,通过各所述美学分析面罩与人脸的贴合度对被评价者的人脸美丽度进行初步评价。
进一步地,步骤(1)所述不同体位的多张面部数字影像包括以下七张:
正面影像、左45度转头影像、右45度转头影像、左90度转头影像、右90度转头影像、45度低头影像和45度仰头影像。
进一步地,步骤(1)中采用数码相机或手机相机拍摄不同体位的多张面部数字影像。
本发明的有益效果在于:
1.基于医学人体美学标准测量分析,为相关临床科室的诊断提供数据参考,提高临床诊断的准确率;
2.基于医学可能性进行美学评价和设计,为临床制定治疗方案提供数据依据;
3.在医学美学基础上,基于个性化和时代特征进行美学评价,符合个性化的时代要求;
4.提出了全新的测量和评价体系,规范行业标准;
5.完善了测量分析流程,提高测量分析效率;
6.借助计算机人脸检测、人脸识别、自动测量分析诊断和人脸美化算法,提高容貌测量评价和设计的自动化程度,提高工作效率;
7.设计了容貌美学分析面罩,实现快速直观分析。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一个实施例的流程图;
图2是本发明一个实施例的流程图;
图3是本发明一个实施例的流程图;
图4是人脸正面测量点分布示意图;
图5是人脸侧面测量点分布示意图;
图6是人脸正面美学分析面罩示意图;
图7是人脸侧面美学分析面罩示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示,本发明的基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法,包括如下步骤:
S100:拍摄不同体位的多张面部数字影像,并将各面部数字影像输入计算机;
S110:计算机从各面部数字影像中识别出人脸,并在人脸正面和侧面各选取若干测量点,测得实际容貌数据;
S120:计算机根据被评价者的个性特征选取对应的校正参数,将校正参数乘以实际容貌数据,得到校正容貌数据;
S130:以15-45岁的汉族女性的人脸设定妍值标准;
S140:计算机将校正容貌数据与妍值标准进行比较,得到被评价者的人脸美丽度数据。
实施例2
如图2所示,本发明的基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法,包括如下步骤:
S200:采用数码相机拍摄7个不同体位的多张面部数字影像,并将各面部数字影像输入计算机;
可以由专人用数码相机拍摄头面部标准照,也可以通过手机相机自拍标准照;
通过手机相机自拍标准照时:通过双手臂水平前伸,双肩保持水平,双手同时握住相机,达到人体三角架(双肩、双上肢)固定手机相机的效果,最大限度地保证了手机自拍时的稳定性,同时尽可能达到手机自拍的最大物距,而且保证了每次自拍时的物距一致性,由于人体三角架的固定作用,保证了在转头时手机相机位置固定不变,只需要转动颈部,从而使自拍标准照变得容易实现,而且最大限度地保证了多次拍照的一致性。
具体地,包括正面影像、左45度转头影像、右45度转头影像、左90度转头影像、右90度转头影像、45度低头影像和45度仰头影像;
其中,正面影像的拍摄要求如下:
1.自然站立或端坐;
2.两眼平视正前方,不要低头或转头;
3.两肩保持水平,双手向前方水平伸直,与肩平齐,双手握手机,手机垂直,镜头正对面部正中线(两眼之间垂线),手机屏幕与面部平行,在手机屏幕上看到自己的照片中,两侧耳朵露出相同。
左、右45度转头影像的拍摄要求如下:
1.自然站立或端坐;
2.两眼平视正前方,不要低头或转头;
3.两肩保持水平,双手向前方水平伸直,与肩平齐,双手握手机,手机垂直,镜头正对面部正中线(两眼之间垂线),手机屏幕与面部平行,在手机屏幕上看到自己的照片中,两侧耳朵露出相同。
4.保持双肩和双上臂不动,转动头部(向左或向右)到45度角,双眼平视前方。
左、右90度转头影像的拍摄要求如下:
1.自然站立或端坐;
2.两眼平视正前方,不要低头或转头;
3.两肩保持水平,双手向前方水平伸直,与肩平齐,双手握手机,手机垂直,镜头正对面部正中线(两眼之间垂线),手机屏幕与面部平行,在手机屏幕上看到自己的照片中,两侧耳朵露出相同。
4.保持双肩和双上臂不动,转动头部(向左或向右)到90度角(下颏尽量靠近左或右肩),双眼平视前方。
45度低头影像的拍摄要求如下:
1.自然站立或端坐;
2.两眼平视正前方,不要低头或转头;
3.两肩保持水平,双手向前方水平伸直,与肩平齐,双手握手机,手机垂直,镜头正对面部正中线(两眼之间垂线),手机屏幕与面部平行,在手机屏幕上看到自己的照片中,两侧耳朵露出相同。
4.保持双肩和双上臂不动,低头45度,双眼平视前下方。
45度仰头影像的拍摄要求如下:
1.自然站立或端坐;
2.两眼平视正前方,不要低头或转头;
3.两肩保持水平,双手向前方水平伸直,与肩平齐,双手握手机,手机垂直,镜头正对面部正中线(两眼之间垂线),手机屏幕与面部平行,在手机屏幕上看到自己的照片中,两侧耳朵露出相同。
4.保持双肩和双上臂不动,向上仰头45度角,双眼平视前上方。
S210:计算机从各面部数字影像中识别出人脸,并在人脸正面选取72个测量点和侧面选取59个测量点,测得实际容貌数据,包括夹角数据和百分比数据,夹角数据为相关测量点之间的夹角;百分比数据包括相关测量点之间的距离与基线常数的比值,还包括第一组相关测量点之间的距离与第二组相关测量点之间距离的比值;
具体地,本发明参考医学人体测量学、体质人类学、医学人体美学和临床测量需求,设计人体容貌正面72个测量点如下表1和图4所示,侧面59个测量点如下表2和图5所示:
表1
表2
S220:计算机根据被评价者的个性特征选取对应的校正参数,将校正参数乘以实际容貌数据,得到校正容貌数据;根据不同民族、性别和年龄的个性特征校正参数如下表3所示(以鼻高的校正参数为例):
表3(鼻高的校正参数)
S230:以15-45岁的汉族女性的人脸设定妍值标准;
1)、容貌审美标准(妍值标准)制定依据:本发明的审美标准(妍值标准)采用医学人体美学和个性特征相结合的标准。
医学人体美学:不同于社会审美,医学人体美学首先考虑的是健康美,其次考虑医学可能性(整形美容校正的可能性)。不考虑人的气质、性格、社会知名度等因素。
个性特征:指一个人的容貌特征和属性特征。容貌特征是一个人区别于另外一个人的容貌差异点,改变这些特征后,可能求美者都无法接受自己。属性特征指一个人的基本类属特征,包括民族、性别、年龄(段)。
根据临床校正可能性和人脸识别基本要求,确定瞳孔间距(两侧瞳孔点之间的直线距离,本发明中称为“基线常数”。排除眶距过宽征和眶距过窄征两种先天畸形的患者)和鼻高(鼻根点到鼻下点之间的直线距离,本发明中称为“基线常数校正”)作为个性化特征标志线,这两个标志线一般不会改变,改变后整个容貌特征会发生显著变化,甚至患者都无法接受,所以,作为个性标志线。
人类对人体的审美是有民族性和时代性的,从体质人类学角度分析,不同民族、不同性别、不同年龄的体质人类学数据许多方面有显著差异,所以,需要增加不同民族、不同性别、不同年龄的审美标准修正参数。同时,不同历史时期的审美标准也有差异,典型的“环肥燕瘦”就是唐代和宋代审美标准的差异,现代东方人审美标准也有差异,例如现在以瘦为美,以瓜子脸为美等,这些时代审美特点要作为修正参数。
2)、容貌审美标准(妍值标准):对于容貌美的定量化研究,中国古代有“三庭五眼”、“大小三停”、“侧面美学线”等标准,日本有根号2标准西方有“黄金分割律”标准等,这些标准对不同民族的审美进行了初步定量化描述。本发明集中这些审美标准的基础上,结合时代审美标准,制定一套汉族青年女性(15-45岁,除先天畸形外,15岁以下不建议进行整形美容)为标准的基准标准。
具体如下表4所示:
表4
S240:计算机将校正容貌数据与妍值标准进行比较,得到被评价者的人脸美丽度数据,包括人脸各部位的实际容貌数据、校正容貌数据和缺陷数据,缺陷数据为校正容貌数据与妍值标准的差值。
实施例3
如图3所示,本发明的基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法,包括如下步骤:
S300:采用数码相机拍摄7个不同体位的多张面部数字影像,并将各面部数字影像输入计算机;
具体地,包括正面影像、左45度转头影像、右45度转头影像、左90度转头影像、右90度转头影像、45度低头影像和45度仰头影像。各影像拍摄要求同前。
S310:计算机从各面部数字影像中识别出人脸,并在人脸正面选取72个测量点和侧面选取59个测量点,测得实际容貌数据,包括夹角数据和百分比数据,夹角数据为相关测量点之间的夹角;百分比数据包括相关测量点之间的距离与基线常数的比值,还包括第一组相关测量点之间的距离与第二组相关测量点之间距离的比值;
具体地,正面72个测量点如表1和图4所示,侧面59个测量点如表2和图5所示。
S320:计算机根据被评价者的个性特征选取对应的校正参数,将校正参数乘以实际容貌数据,得到校正容貌数据;根据不同民族、性别和年龄的个性特征校正参数如表3所示。
S330:以15-45岁的汉族女性的人脸设定妍值标准;具体如表4所示。
S340:制作符合妍值标准的人脸正面及侧面美学分析面罩,将各美学分析面罩分别罩于被评价者的面部对应位置,通过各美学分析面罩与人脸的贴合度对被评价者的人脸美丽度进行初步评价;
具体地,人脸正面美学分析面罩如图6所示,人脸侧面美学分析面罩如图7所示。
S350:计算机将校正容貌数据与妍值标准进行比较,得到被评价者的人脸美丽度数据,包括人脸各部位的实际容貌数据、校正容貌数据和缺陷数据,缺陷数据为校正容貌数据与妍值标准的差值,可诊断出65项缺陷,并自动产生诊断报告,报告中列明人脸各部位的实际容貌数据、校正容貌数据和缺陷数据。
S360:计算机以缺陷数据作为变形参数,如,测量下颌角是135度,符合个性化美学标准是156度,则下颌角的变形参数为21度,在校正容貌数据的基础上叠加变形参数,得到符合妍值标准的面部容貌数字影像,为后续的医学整形提供目标参考。
本发明遵循医学人体美学的基本规律,从医学专业需求和临床可能性出发,结合个性化特征和时代审美变化,制定一套全新的人体容貌美学标准(妍值),采用医学人体测量学、体质人类学方法,借助计算机信息技术,实现自动评价。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.基于医学人体美学和个性特征的人脸美丽度评价方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)拍摄不同体位的多张面部数字影像,并将各所述面部数字影像输入计算机;
(2)计算机从各所述面部数字影像中识别出人脸,并在人脸正面和侧面各选取若干测量点,测得实际容貌数据;
(3)计算机根据被评价者的个性特征选取对应的校正参数,将所述校正参数乘以所述实际容貌数据,得到校正容貌数据;
(4)以15-45岁的汉族女性的人脸设定妍值标准;
(5)计算机将所述校正容貌数据与所述妍值标准进行比较,得到被评价者的人脸美丽度数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,在人脸正面选取72个测量点,在人脸侧面选取59个测量点。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述实际容貌数据包括夹角数据和百分比数据;
所述夹角数据为相关测量点之间的夹角;
所述百分比数据包括相关测量点之间的距离与基线常数的比值,还包括第一组相关测量点之间的距离与第二组相关测量点之间距离的比值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(5)所述人脸美丽度数据包括人脸各部位的所述实际容貌数据、所述校正容貌数据和缺陷数据,所述缺陷数据为所述校正容貌数据与所述妍值标准的差值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤(5)后面还包括如下步骤:
所述计算机以所述缺陷数据作为变形参数,在所述校正容貌数据的基础上叠加所述变形参数,得到符合所述妍值标准的面部容貌数字影像。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)后面还包括如下步骤:
制作符合所述妍值标准的人脸正面及侧面美学分析面罩,将各所述美学分析面罩分别罩于被评价者的面部对应位置,通过各所述美学分析面罩与人脸的贴合度对被评价者的人脸美丽度进行初步评价。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述不同体位的多张面部数字影像包括以下七张:
正面影像、左45度转头影像、右45度转头影像、左90度转头影像、右90度转头影像、45度低头影像和45度仰头影像。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中采用数码相机或手机相机拍摄不同体位的多张面部数字影像。
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