CN108335423A - 一种肖像绘制系统、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肖像绘制方法，包括以下步骤：获取步骤：获取用户的肖像图片；颜色聚类步骤：对获取到的肖像图片进行颜色聚类以得用户头部特征，所述用户头部特征包括面部边缘区域、头发、脸型轮廓和五官图像；第一肖像绘制步骤：根据用户头部特征与肖像风格模板以控制绘画机械臂实现对用户的肖像绘制。本发明还公开了一种肖像绘制系统及计算机可读存储介质。本发明提供的肖像绘制系统及方法，其通过获取用户肖像图像与已构建的肖像风格模板进行结构从而得到不同绘画风格的肖像图片，并通过绘画机械臂完成对用户的肖像绘制，满足不同人的个性化肖像画绘制需求。

Description

一种肖像绘制系统、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术领域，尤其涉及一种肖像绘制系统、方法及存储介质。

背景技术

目前，手绘肖像的方式常见于街头画匠，通过手绘的方式为真人绘画各种不同风格的肖像的方式真实度很高，但是绘画费时，且只能找专业的画匠或画家来完成，而每个画家的表现方式都具有自身的特定风格，人们的需求却都是个性化的，想要绘制各种不同风格的肖像画则需要寻找各种不同的风格的专业人士来进行创作。

随着科技的发展，智能机器人的运用领域越来越广泛，在生活中也广泛地运用了智能机器人。能画各种风格肖像画的机器人，将为人们提供一种快速、方便地获得肖像画的途径。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种肖像绘制系统，其能解决用户肖像绘制的技术问题。

本发明的目的之二在于提供一种肖像绘制方法，其能解决不同风格用户肖像绘制的问题。

本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质，其能解决不同风格用户肖像绘制的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种肖像绘制系统，包括机器人本体、绘画机械臂、摄像头和处理器；所述绘画机械臂和摄像头均设置于机器人本体上；所述绘画机械臂上设置有夹持部，所述夹持部用于夹持画笔；

所述摄像头用于获取用户的肖像图片并发送肖像图片至处理器，所述处理器用于根据接收到的信号控制绘画机械臂在绘图纸上进行图像绘制操作。

进一步地，还包括画板固定装置，所述画板固定装置设置于机器人本体上，其用于固定绘图纸。

进一步地，还包括与处理模块电性连接的触摸显示屏，所述触摸显示屏用于实现用户与该系统的交互。

进一步地，所述画笔为圆珠笔。

进一步地，还包括与处理器电性连接的通信模块，所述通信模块用于接收用户发送的支付信息。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种肖像绘制方法，包括以下步骤：

获取步骤：获取用户的肖像图片；

颜色聚类步骤：对获取到的肖像图片进行颜色聚类以得到用户头部特征，所述用户头部特征包括面部边缘区域、头发、脸型轮廓和五官图像；

第一肖像绘制步骤：根据用户头部特征与肖像风格模板以控制绘画机械臂实现对用户的肖像绘制。

进一步地，所述颜色聚类步骤具体包括以下子步骤：

色块获取步骤：对获取到的肖像图片进行颜色聚类以得到肖像色块图；

特征分析步骤：分析出肖像色块图中的用户头部特征。

进一步地，所述肖像风格模板的构建主要包括以下步骤：

获取各种手绘风格的肖像画图像；

对肖像画图像进行颜色聚类以得肖像头部特征；

对肖像头部特征中的绘画特点进行学习以形成手绘肖像风格模板，所述绘画特点包括线条勾勒方式、五官结构、明暗关系的绘画线条和绘画笔触。

进一步地，在获取步骤之前还包括风格选取步骤：接收用户选择的肖像风格类型；

所述第一肖像绘制步骤具体包括以下子步骤：

线条获取步骤：获取肖像风格模板中的相应的肖像风格类型所对应的绘画特点；

第二肖像绘制步骤：根据绘画特点以及用户头部特征控制绘画机械臂实现对用户的肖像绘制。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之二中任意一项所述的肖像绘制方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的肖像绘制系统及方法，其通过获取用户肖像图像与已构建的肖像风格模板进行结构从而得到不同绘画风格的肖像图片，并通过绘画机械臂完成对用户的肖像绘制，满足不同人的个性化肖像画绘制需求。

附图说明

图1为实施例一的肖像绘制系统的结构框图；

图2为实施例二的肖像绘制方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种肖像绘制系统，包括机器人本体、绘画机械臂、摄像头、画板固定装置、触摸显示屏、通信模块和处理器；所述摄像头、触摸显示屏和通信模块均与处理器电性连接；还包括给肖像绘制系统供电的电源模块，该电源模块可以为外接的电源模块或者为自己系统内置的电源模块，其主要用于实现供电；

所述绘画机械臂和摄像头均设置于机器人本体上；所述绘画机械臂上设置有夹持部，所述夹持部用于夹持画笔；画笔用的笔是圆珠笔能支持较长时间的绘制，用完后整支笔更换，也可以换成毛笔头的那种柔性笔，用墨水的，同样是换笔，不是换机械臂，其可以在机械臂上设置相应的机构去进行笔的位置的转换；

所述摄像头用于获取用户的肖像图片并发送肖像图片至处理器，所述处理器用于根据接收到的信号控制绘画机械臂在绘图纸上进行图像绘制操作。

机器人本体包括：摄像头、绘画机械臂、画板托机械臂。设置于机器人头部的摄像头用于对用户的头面部进行拍照获取面部肖像图像，其不仅可以设置于机器人本体的头部，也可以设置于机器人本体的其他部位，或者设置于机器人本体的外部结构上，其主要是用于获取面部肖像图片；用于夹持画笔绘画的绘画机械臂，通过接收处理器的控制信号夹持画笔进行肖像画绘制；画板托机械臂用于固定绘图纸提供给绘画机械臂进行肖像画绘制操作；画板托机械臂也可以设置一个固定装置，只需要符合能将绘图纸固定安装并便于绘画机械臂夹持画笔在绘图纸上进行绘制即可。

处理器：接收用户的肖像绘制指令，根据用户的选定风格控制机械臂进行用户肖像绘制。信息处理器集成了：肖像风格模版，肖像绘制模块、机械臂控制模块、选择支付模块、通信模块。

机械臂控制模块：控制画板托机械臂托住并固定绘图纸配合绘画机械臂根据肖像绘制模块的信息夹住画笔将用户的面部肖像在绘图纸上完成绘制。

选择支付模块：提供各种风格的肖像画图样给用户选择，并引导用户使用手机进行扫码支付，同时将用户支付成功后的肖像绘制信息发送到信息处理器。

通信模块：通过通信模块接入互联网连接远程服务器进行数据和肖像风格模版等信息更新；获取和接收用户的支付信息。

实施例二：

如图2所示，本实施例提供了一种肖像绘制方法，包括以下步骤：

S1：获取用户的肖像图片；通过摄像头获取用户的头部肖像图像，接着进行图片预处理。由于本发明的方法是对用户的肖像进行绘制，故而在开始的时候必须要获取相应的用户的头部图像信息，这里获取的方式主要有两种，一种是通过摄像头的方式来进行获取，另一种是用户通过将需要绘制的图片信息传输至该肖像绘制系统；本发明步骤需要通过摄像头模块完成；

S2：对获取到的肖像图片进行颜色聚类以得用户头部特征，所述用户头部特征包括面部边缘区域、头发、脸型轮廓和五官图像；所述S2具体包括以下子步骤：

步骤S21：对获取到的肖像图片进行颜色聚类以得到肖像色块图；这里的各个色块表示用户脸部的不同区域，比如眼睛聚合形成有白色和黑色，嘴唇聚合形成红色区域，耳朵、鼻子和面部其他区域聚合形成黄色区域，并具备自己相应的轮廓；

步骤S22：分析出肖像色块图中的用户头部特征；通过图中的各个颜色聚类区域从而分析得到不同的面部五官结构区域；通过边缘检测，分析出用户的面部边缘区域，根据各五官区域在面部相对位置分布的固定参数规则和比例关系来进行对应各个五官区域的判断；通过以上步骤以得到肖像的边缘区域、头发、脸型轮廓和五官图像。其中头部特征的判断主要是根据各个特征，比如头发、眼睛、鼻子等在面部相对位置分布的固定参数规则和比例关系来判断，这些参数会预先存储于处理器中，在需要进行判断的时候对其进行数据调用；

通过本步骤可以使得获取到的数据更加的精确，避免出现对人面部区域造成比较大的出入，比如鼻子划到了眼睛区域等等，提高了面部各区域划分的准确性性；本发明步骤通过处理器实现。

S30：接收用户选择的肖像风格类型；本实施例提供给用户更多的自主权，用于可以根据肖像绘制系统提供的不同画风进行选取，有的人比较喜欢漫画风格的图像，有的人比较喜欢写实的风格，还有的人比较喜欢更为抽象的风格，不同的风格对应有不同的画法笔触；用户可以提前选取自己所喜欢的风格，本发明步骤通过触摸显示屏实现；

S3：根据用户头部特征与肖像风格模板以控制绘画机械臂实现对用户的肖像绘制。所述S3具体包括以下子步骤：

S31：获取肖像风格模板中的相应的肖像风格类型所对应的绘画特点；根据用户选择的肖像绘制风格提取预先建立好的肖像风格模版中对应的手绘线条、笔触和明暗、结构表现方式；

所述肖像风格模板的构建主要包括以下步骤：

获取各种手绘风格的肖像画图像；

对肖像画图像进行颜色聚类以得肖像头部特征，所述肖像头部特征包括面部边缘区域、头发、脸型轮廓和五官图像等；

对肖像头部特征中的绘画特点进行学习以形成手绘肖像风格模板，所述绘画特点包括线条勾勒方式、五官结构、明暗关系的绘画线条和绘画笔触。对预处理后的图片进行颜色聚类，分析出图像中的脸部边缘、头发、眼睛、鼻子、嘴、耳朵、眉毛等面部五官结构区域。根据眼睛、鼻子、嘴、耳朵、眉毛等五官在面部相对位置分布的固定参数规则和比例关系来进行对应区域的判断。通过机器学习训练，针对各种不同的肖像画风格，分别对肖像画的面部边缘线条勾勒方式、头发及各部分五官结构和明暗关系的绘画线条、笔触体现手法特点进行学习，通过反复训练建立针对各种肖像画风格的手绘特征模版库。通过颜色聚类的方式去识别人脸的边缘和各个五官区域，能够做到比较快速的识别，并且由于做肖像画需要的不是非常精确的人脸的各个位置，故而采用颜色聚类的方式能够得到相应的目的，并且减少了系统运行的压力。通过颜色聚类识别到的人脸部边缘及五官的各个区域，将其进行在面部的相对位置分布参数进行存储为下面的图像绘制作为基础；

S32：根据绘画特点以及用户头部特征控制绘画机械臂实现对用户的肖像绘制。对肖像画中分析出来的脸部边缘使用对应风格线条勾勒，并对头发、和五官各部分结构进行绘制，完成用户的肖像画绘制。除了上述提到的接收先接收用户选择的风格方式以外，还可以先通过处理器得到各种风格的图像样片，并通过触摸显示屏进行显示，然后提供给用户进行选择，这样可以更为直观的体现给用户，使得用户更方便进行选择；当用户选择样片之后，然后控制绘图机械臂进行图像绘制。

本实施例的提供的肖像绘制系统及方法，其通过获取用户肖像图像与已构建的肖像风格模板进行结构从而得到不同绘画风格的肖像图片，并通过绘画机械臂完成对用户的肖像绘制，满足不同人的个性化肖像画绘制需求。并且本实施例的肖像绘制方法不采用直接图像生成而是采用绘制的方式能够得到更好的宣传以及吸引顾客眼球的效果，增加了可看性；能够带来更多的客户流。

实施例三：

实施例三公开了一种可读的计算机存储介质，该存储介质用于存储程序，并且该程序被处理器执行时，实现实施例二的肖像绘制方法。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的肖像绘制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述基于内容更新通知装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种肖像绘制系统，其特征在于，包括机器人本体、绘画机械臂、摄像头和处理器；所述绘画机械臂和摄像头均设置于机器人本体上；所述绘画机械臂上设置有夹持部，所述夹持部用于夹持画笔；

所述摄像头用于获取用户的肖像图片并发送肖像图片至处理器，所述处理器用于根据接收到的信号控制绘画机械臂在绘图纸上进行图像绘制操作。

2.如权利要求1所述的肖像绘制系统，其特征在于，还包括画板固定装置，所述画板固定装置设置于机器人本体上，其用于固定绘图纸。

3.如权利要求1所述的肖像绘制系统，其特征在于，还包括与处理模块电性连接的触摸显示屏，所述触摸显示屏用于实现用户与该系统的交互。

4.如权利要求1所述的肖像绘制系统，其特征在于，所述画笔为圆珠笔。

5.如权利要求1所述的肖像绘制系统，其特征在于，还包括与处理器电性连接的通信模块，所述通信模块用于接收用户发送的支付信息。

6.一种肖像绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取步骤：获取用户的肖像图片；

颜色聚类步骤：对获取到的肖像图片进行颜色聚类以得到用户头部特征，所述用户头部特征包括面部边缘区域、头发、脸型轮廓和五官图像；

第一肖像绘制步骤：根据用户头部特征与肖像风格模板以控制绘画机械臂实现对用户的肖像绘制。

7.如权利要求6所述的肖像绘制方法，其特征在于，所述颜色聚类步骤具体包括以下子步骤：

色块获取步骤：对获取到的肖像图片进行颜色聚类以得到肖像色块图；

特征分析步骤：分析出肖像色块图中的用户头部特征。

8.如权利要求6或7所述的肖像绘制方法，其特征在于，所述肖像风格模板的构建主要包括以下步骤：

获取各种手绘风格的肖像画图像；

对肖像画图像进行颜色聚类以得肖像头部特征；

对肖像头部特征中的绘画特点进行学习以形成手绘肖像风格模板，所述绘画特点包括线条勾勒方式、五官结构、明暗关系的绘画线条和绘画笔触。

9.如权利要求6或7所述的肖像绘制方法，其特征在于，在第一肖像绘制步骤之前还包括风格选取步骤：接收用户选择的肖像风格类型；

所述第一肖像绘制步骤具体包括以下子步骤：

线条获取步骤：获取肖像风格模板中的相应的肖像风格类型所对应的绘画特点；

第二肖像绘制步骤：根据绘画特点以及用户头部特征控制绘画机械臂实现对用户的肖像绘制。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6-9任意一项所述的肖像绘制方法。