JP3723349B2 - 口紅色変換システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は口紅色変換システムに係り、人の顔の画像上で唇の口紅の色を塗り替える口紅色変換システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
メーキャップによるイメージの演出法では、形の特徴や目に映ったときどのようにどの様な印象を受けるかを把握している。例えば、直線はシャープあるいは静的なイメージを演出させ、曲線はソフトあるいは動的なイメージを演出する。したがって、眉を直線的又は曲線的にメーキャップすることにより、それぞれ、シャープなイメージを演出したりソフトなイメージを演出したりすることができる。同様に、下降線を使用して落ちついたイメージを出したり、太い線を使用してたくましいイメージを演出することができる。これと同様に、例えば口紅の色を変えることにより、新たなイメージを演出することができる。
【0003】
このようなメーキャップによるイメージ演出をコンピュータシステムの画像処理技術を用いて実現することが考えられている。従来のコンピュータシステムの画像処理技術でも、例えば顔画像の中で唇の部分の色を変化させることが可能である。従来のコンピュータシステムの画像処理技術では、元の顔画像の唇領域及び唇の色を指定し、更に、塗り替えようとする口紅の色を指定すると、指定された元の顔画像の唇領域の唇の色を指定された口紅の色に置き換えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のコンピュータシステムの画像処理技術では、元の顔画像の唇領域及び唇の色を指定し、更に、塗り替えようとする口紅の色を指定すると、指定された元の顔画像の唇領域の唇の色を指定された口紅の色に置き換えているだけであるため、塗り替え後の唇には、元の唇の自然な質感が失われ、唇領域の画像品質が劣化するという問題があった。
【0005】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、元の唇の自然な質感を失うことなく顔画像の口紅の色を塗り替えることができ、劣化のない顔画像を得ることのできる口紅色変換システムを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、3原色の顔画像から唇領域を抽出する唇領域抽出手段と、
抽出された前記唇領域の代表的な色の画素の色相、彩度、明度の平均値を算出する平均値算出手段と、
塗り替えようとする目標口紅色と前記代表的な色の画素の平均値との色相、彩度、明度の差である塗り替え偏差を算出する塗り替え偏差算出手段と、
前記唇領域の各画素の色相、彩度、明度に前記塗り替え偏差の色相、彩度、明度を加算して新たな画素の色相、彩度、明度を算出する加算手段と、
前記唇領域の新たな画素の色相、彩度、明度を3原色に変換して表示用に用いる変換手段とを有する。
【0007】
このように、唇領域の代表的な色の画素の色相、彩度、明度の平均値を算出し、目標口紅色と代表的な色の画素の平均値との色相、彩度、明度の差である塗り替え偏差を算出し、唇領域の各画素の色相、彩度、明度に塗り替え偏差の色相、彩度、明度を加算して新たな画素の色相、彩度、明度を3原色に変換して表示するため、人の目の特性に近い色相、彩度、明度の形態で、かつ、画素単位で新たな画素の色が算出され、元の唇の自然な質感を失うことなく顔画像の口紅の色を塗り替えて、劣化のない顔画像を得ることができる。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の口紅色変換システムにおいて、
前記加算手段に、前記唇領域の画素が肌色であるとき前記塗り替え偏差の色相、彩度、明度の加算を停止する肌色判別手段を有する。
このように、唇領域の画素が肌色であるとき塗り替え偏差の色相、彩度、明度の加算を停止するため、唇領域と誤って抽出された肌色の画素の色が口紅の色に塗り替えられることを防止でき、劣化のない顔画像を得ることができる。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載の口紅色変換システムにおいて、
前記加算手段に、前記唇領域の画素がハイライトまたは影の部分であるとき前記塗り替え偏差の色相のみを加算して、彩度、明度の加算を停止するハイライト影判別手段を有する。
【0010】
このように、唇領域の画素がハイライトまたは影の部分であるとき塗り替え偏差の色相のみを加算して、彩度、明度の加算を停止するため、唇領域で光が当たっているハイライト部分や光の当たらない影の部分における光の影響を保持して口紅の色を表現することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の口紅色変換システムの一実施例のブロック図を示す。同図中、中央処理装置(CPU)10には、バス15を介して入力装置20、記憶装置30、表示装置40、印刷装置50、通信装置60それぞれが接続されている。入力装置20としてはキーボード21,マウス22,デジタルカメラ23等が設けられており、記憶装置30としてはRAM31、ROM32、ハードディスク装置33、フレキシブルディスク装置34等が設けられている。CPU10は記憶装置30に記憶されている各種処理プログラムを実行し、その結果を記憶装置30に記憶すると共に、表示装置40に表示し、印刷装置50で印刷して出力する。記憶装置30には各種処理プログラムの他に、各種ライブラリも記憶されている。
【0012】
図2は本発明の口紅色変換システムの一実施例のメインフローチャートを示す。同図中、ステップS10で入力装置20のデジタルカメラ23で被験者の顔を撮影し、得られた顔画像を記憶装置30のハードディスク装置33に記憶する。次に、ステップS12で上記の顔画像に対し顔位置認識処理を行う。この顔位置認識処理によって顔領域のラベリングが行われると共に、顔の輪郭の特徴点が抽出される。なお、顔画像は左上隅を原点として、横方向をX軸、縦方向をY軸とするXY座標で位置を表す。顔画像の各画素は、3原色RGBの値を表している。
【0013】
次に、ステップS14で顔領域のエッジ画像作成処理が行われ、顔のエッジ画像(2値画像)が作成され、ステップS16で上記エッジ画像をY軸に投影してエッジのヒストグラムを作成するY投影が行われる。この後、ステップS18でY投影によるヒストグラムから顔の各部位、つまり、眉、目、鼻、口それぞれのY座標を検索する。ステップS20では顔のエッジ画像における目及び鼻を含むY座標位置で、目及び鼻の特徴点及びこれに付随する特徴点を抽出する。また、ステップS22では上記の口のY座標を用いて唇領域を抽出する。
【0014】
この後、ステップS24では、塗り替えようとする唇の色、即ち目標口紅色を指定する。この目標口紅色を指定はカウンセラー(オペレータ)によって行われ、色相、彩度、明度(HSV)として与えられる。次に、ステップS26で唇領域の色を目標口紅色に塗り替える口紅色変換が行われ、ステップS28でこの変換結果の顔画像を表示装置40にディスプレイ表示し、また印刷装置50でプリントアウトして、処理を終了する。
【0015】
図3及び図4はステップS22で実行する唇領域抽出処理の一実施例のフローチャートを示す。図3において、ステップS30では顔のエッジ画像における口を含むY座標位置が鼻の下端の特徴点のY座標より下方であるかどうかを判別し、口を含むY座標位置が鼻の下端の特徴点のY座標より下方でなければステップS32で鼻の下端の特徴点のY座標より下方に修正する。また、ステップS34で鼻の左右端の特徴点より大きめの範囲を口の範囲として仮設定し、この範囲の口のY座標領域の顔画像及び顔のエッジ画像を取得する。
【0016】
次のステップS36では鼻の下端から口のY座標領域の上端までY座標を変位させてループ処理を行い、このループ内のステップS38で口の範囲の向かって左端から右端までX座標を変位させてループ処理を行い、このループ内のステップS40で顔のエッジ画像からエッジの画素であるか否かを判別し、エッジの画素でなければ肌部分であるためステップS42で顔画像から肌色情報を蓄積する。また、エッジの画素が最初に検出されたときステップS44で検出した画素のY座標を唇の上端として記憶する。
【0017】
次に、ステップS46で蓄積している肌色情報の平均値を求める。この後、図4のステップS48で口の領域の上端から下端までY座標を変位させてループ処理を行い、このループ内のステップS50で口の範囲の向かって左端から右端までX座標を変位させてループ処理を行い、このループ内のステップS52でこのY座標位置の1ラインでの肌色の画素の比率を算出する。そして、ステップS54で肌色情報の平均値に対する各画素の色の偏差を求め、この偏差が閾値を超えたときに唇領域と判定して記憶する。
【0018】
ステップS56では唇の下端か否かを判別する。ここでは、そのラインでエッジの画素が検出されなかった、かつ、そのラインの肌色の画素の比率が所定値以上であるという条件を満足したとき、唇の下端と判別する。唇の下端が検出されると、ステップS58で直前のラインにおけるエッジの画素のX座標とそのラインのY座標を唇の下端として記憶し、これにより、唇領域の抽出が終了する。
【0019】
図5はステップS26で実行する口紅色変換処理の一実施例のフローチャートを示す。図5において、ステップS60では唇領域の顔画像の全画素の明度(V)の平均値及び標準偏差σを算出する。なお、各画素の明度(V)はRGBの値から所定の演算式を用いて算出して保持しておく。次に、ステップS62で唇領域の顔画像の全画素を順に検索し、ステップS64で検索した画素の明度(V)が明度(V)の平均値±σの範囲にあるか否かを判別する。
【0020】
この条件を満足する場合はその画素が唇領域の代表的な明度であるからステップS66に進み、その画素のRGBの値から所定の演算式を用いて彩度(S),色相(H)それぞれを算出して明度(V)と共に格納する。つまり、RGB/HSV変換を行う。更に、ステップS68で唇領域の代表的な明度の画素について色相、彩度、明度(HSV)の平均値を求め、このHSVの平均値を元の唇色として保持する。
【0021】
ここで、色相(H)、彩度(S)、明度(V)は、図6に示すように高さ方向の軸に明度(V)を取り、この軸に垂直に彩度(S)を取ると、色相(H)は彩度(S)の回転角として与えられ、加算混合の3原色RGB及び減算混合の3原色Mg(マゼンタ)Cy(シアン)Y(イエロー)それぞれは、図6に示すように表される。
【0022】
次に、ステップS70ではステップS24で指定された目標口紅色(HSV)に対する元の唇色(HSV)の差を、塗り替え偏差(HSV)として算出する。この後、再びステップS72で唇領域の顔画像の全画素を順に検索し、ステップS74で検索した画素が肌色か否かを判別する。これは、唇領域に肌色の部分が残っているおそれがあるためである。なお、肌色としてはステップS46で蓄積している肌色情報の平均値を用いる。
【0023】
ここで、検索した画素が肌色でない場合はS76でその画素の明度(V)が第1の閾値以上の光が当たっているハイライト部分か、または第2の閾値以下の光の当たらない影の部分かを判別する。ハイライト部分または影の部分であれば、ステップS78でその画素の色相(H)に塗り替え偏差の色相を加算して、色相だけを変更する。一方、ハイライト部分及び影の部分でなければ、その画素は元の唇色またはその近傍の色であるためステップS80でその画素の色(HSV)に塗り替え偏差(HSV)を加算して、新たな色(HSV)とする。これにより、唇領域で光が当たっているハイライト部分や光の当たらない影の部分における光の影響を保持して口紅の色を表現することが可能となる。
【0024】
この後、ステップS82でメディアンフィルタ処理等によってノイズ除去を行う。これは、唇領域を塗り替えたときに生じたノイズを除去するためである。次のステップS84で唇領域の顔画像の全画素の色相、彩度、明度(HSV)を3原色RGBの値に変換して処理を終了する。
このように、唇領域の代表的な色の画素の色相、彩度、明度の平均値を算出し、目標口紅色と代表的な色の画素の平均値との色相、彩度、明度の差である塗り替え偏差を算出し、唇領域の各画素の色相、彩度、明度に塗り替え偏差の色相、彩度、明度を加算して新たな画素の色相、彩度、明度を3原色に変換して表示するため、人の目の特性に近い色相、彩度、明度の形態で、かつ、画素単位で新たな画素の色が算出され、元の唇の自然な質感を失うことなく顔画像の口紅の色を塗り替えて、劣化のない顔画像を得ることができる。
【0025】
また、唇領域の画素が肌色であるとき塗り替え偏差の色相、彩度、明度の加算を停止するため、唇領域と誤って抽出された肌色の画素の色が口紅の色に塗り替えられることを防止でき、また、唇領域の画素がハイライトまたは影の部分であるとき塗り替え偏差の色相のみを加算して、彩度、明度の加算を停止するため、唇領域で光が当たっているハイライト部分や光の当たらない影の部分における光の影響を保持して口紅の色を表現することができる。
【0026】
なお、ステップS22が唇領域抽出手段に対応し、ステップS68が平均値算出手段に対応し、ステップS70が塗り替え偏差算出手段に対応し、ステップS80が加算手段に対応し、ステップS84が変換手段に対応し、ステップS74が肌色判別手段に対応し、ステップS76,S78がハイライト影判別手段に対応する。
【0027】
【発明の効果】
上述のように、請求項1に記載の発明は、3原色の顔画像から唇領域を抽出する唇領域抽出手段と、
抽出された前記唇領域の代表的な色の画素の色相、彩度、明度の平均値を算出する平均値算出手段と、
塗り替えようとする目標口紅色と前記代表的な色の画素の平均値との色相、彩度、明度の差である塗り替え偏差を算出する塗り替え偏差算出手段と、
前記唇領域の各画素の色相、彩度、明度に前記塗り替え偏差の色相、彩度、明度を加算して新たな画素の色相、彩度、明度を算出する加算手段と、
前記唇領域の新たな画素の色相、彩度、明度を3原色に変換して表示用に用いる変換手段とを有する。
【0028】
このように、唇領域の代表的な色の画素の色相、彩度、明度の平均値を算出し、目標口紅色と代表的な色の画素の平均値との色相、彩度、明度の差である塗り替え偏差を算出し、唇領域の各画素の色相、彩度、明度に塗り替え偏差の色相、彩度、明度を加算して新たな画素の色相、彩度、明度を3原色に変換して表示するため、人の目の特性に近い色相、彩度、明度の形態で、かつ、画素単位で新たな画素の色が算出され、元の唇の自然な質感を失うことなく顔画像の口紅の色を塗り替えて、劣化のない顔画像を得ることができる。
【0029】
また、請求項2に記載の発明は、加算手段に、前記唇領域の画素が肌色であるとき前記塗り替え偏差の色相、彩度、明度の加算を停止する肌色判別手段を有する。
このように、唇領域の画素が肌色であるとき塗り替え偏差の色相、彩度、明度の加算を停止するため、唇領域と誤って抽出された肌色の画素の色が口紅の色に塗り替えられることを防止でき、劣化のない顔画像を得ることができる。
【0030】
また、請求項3に記載の発明は、加算手段に、前記唇領域の画素がハイライトまたは影の部分であるとき前記塗り替え偏差の色相のみを加算して、彩度、明度の加算を停止するハイライト影判別手段を有する。
このように、唇領域の画素がハイライトまたは影の部分であるとき塗り替え偏差の色相のみを加算して、彩度、明度の加算を停止するため、唇領域で光が当たっているハイライト部分や光の当たらない影の部分における光の影響を保持して口紅の色を表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の口紅色変換システムの一実施例のブロック図である。
【図2】本発明の口紅色変換システムの一実施例のメインフローチャートである。
【図3】ステップS22で実行する唇領域抽出処理の一実施例のフローチャートである。
【図4】ステップS22で実行する唇領域抽出処理の一実施例のフローチャートである。
【図5】ステップS26で実行する口紅色変換処理の一実施例のフローチャートである。
【図6】色相(H)、彩度(S)、明度(V)と3原色RGBとの関係を示すための図である。
【符号の説明】
10 中央処理装置(CPU)
20 入力装置
21 キーボード
22 マウス
23 デジタルカメラ
30 記憶装置
31 RAM
32 ROM
33 ハードディスク装置
34 フレキシブルディスク装置
40 表示装置
50 印刷装置
Claims (3)
- 3原色の顔画像から唇領域を抽出する唇領域抽出手段と、
抽出された前記唇領域の代表的な色の画素の色相、彩度、明度の平均値を算出する平均値算出手段と、
塗り替えようとする目標口紅色と前記代表的な色の画素の平均値との色相、彩度、明度の差である塗り替え偏差を算出する塗り替え偏差算出手段と、
前記唇領域の各画素の色相、彩度、明度に前記塗り替え偏差の色相、彩度、明度を加算して新たな画素の色相、彩度、明度を算出する加算手段と、
前記唇領域の新たな画素の色相、彩度、明度を3原色に変換して表示用に用いる変換手段とを
有することを特徴とする口紅色変換システム。 - 請求項1記載の口紅色変換システムにおいて、
前記加算手段に、前記唇領域の画素が肌色であるとき前記塗り替え偏差の色相、彩度、明度の加算を停止する肌色判別手段を
有することを特徴とする口紅色変換システム。 - 請求項1または2記載の口紅色変換システムにおいて、
前記加算手段に、前記唇領域の画素がハイライトまたは影の部分であるとき前記塗り替え偏差の色相のみを加算して、彩度、明度の加算を停止するハイライト影判別手段を
有することを特徴とする口紅色変換システム。
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