一种脸谱映射至人脸的方法、脸谱映射装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种脸谱映射至人脸的方法、脸谱映射装置，属于数字图像处理技术领域，以解决现有技术中人脸与脸谱贴合难度大、成本高的技术问题。该方法包括：获取正面人脸图片，提取该人脸中用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点；获取待映射的脸谱，提取待映射的脸谱的特征点，脸谱上的特征点与人脸上的特征点一一对应；基于人脸所提取的特征点，对人脸进行剖分，将人脸剖分为多个三角形；建立脸谱的特征点与剖分得到的各三角形的映射关系，将脸谱映射至人脸上。

Method for mapping facial mask to face and face mask mapping device

The invention discloses a method, a mapping to face the Facebook Facebook mapping device, which belongs to the technical field of digital image processing, in order to solve the technical problems in the prior art and Facebook face the difficulty and high cost of fitting. The method includes: obtaining the frontal face images, extracting feature points for defining the face area, eyes area and nose and mouth region of the face region; to acquire the mapping of Facebook, feature extraction of the mapping of Facebook, the corresponding feature points on the face and facial feature points of face extraction; based on the face mesh, the face is divided into a plurality of triangles; mapping feature points set up Facebook and division of each triangle is obtained, will be mapped to the face mask.

【技术实现步骤摘要】
一种脸谱映射至人脸的方法、脸谱映射装置
本专利技术涉及数字图像处理
，具体地说，涉及一种脸谱映射至人脸的方法、脸谱映射装置。
技术介绍
脸谱是中国传统戏曲中，舞台表演演员脸上绘制的具有特殊谱式的图案。在众多传统戏曲中，京剧作为中国的国粹，经历二百多年的发展，形成了相当完整的艺术风格和表演形式，是我国传统艺术的瑰宝。京剧脸谱也是当今戏曲舞台上谱式最多、最完整的脸谱体系，是演绎、传播中国传统文化的重要手段。京剧脸谱作为文化符号元素也应用在各个领域，如广告等。人们还可以通过一些耳熟能详的京剧人物脸谱来了解我国传统文化，对于脸谱来说，最好的交互理解方式，就是让人们可以尝试脸谱，这样的方式不仅趣味性强，而且寓教于乐。现有的供人们尝试脸谱的方式主要有以下两种：第一种是让人们戴上绘制有脸谱的面具，第二种是在人们脸上绘制脸谱。但第一种方式中的面具无法充分贴合每个人的脸型，无论是谁，戴上同一面具看着都一样，导致千人一面，降低了脸谱体验的趣味性。另一种绘制脸谱的方法，耗时较长，费用较高，且脸谱上的油彩可能损伤人脸皮肤，不适于大量推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脸谱映射至人脸的方法、脸谱映射装置，以解决现有技术中人脸与脸谱贴合难度大、成本高的技术问题。本专利技术第一方面提供了一种脸谱映射至人脸的方法，该方法包括：获取正面人脸图片，提取该人脸中用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点；获取待映射的脸谱，提取待映射的脸谱的特征点，脸谱上的特征点与人脸上的特征点一一对应；基于人脸所提取的特征点，对人脸进行剖分，将人脸剖分为多个三角形；建立脸谱的特征点与剖分得到的各三角形的映射关系，将脸谱映射至人脸上。可选的，建立脸谱的特征点与各三角形的映射关系，将脸谱映射至人脸上包括：基于映射有脸谱的人脸，获取眼睛区域和嘴巴区域对应的三角形；去除眼睛区域和嘴巴区域的三角形对应的部分脸谱，露出原本人脸的眼睛和嘴巴。可选的，所述提取用于限定脸型区域的特征点包括：基于所建立的人脸特征点模型，提取用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点。可选的，所述提取待映射的脸谱的特征点包括：提取所述脸谱的预存储的特征点。本专利技术带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供了一种脸谱映射至人脸的方法，该方法中捕捉正面人脸图像和脸谱的特征点，对人脸进行剖分，将人脸剖分为多个三角形，建立脸谱的特征点与剖分得到的各三角形的映射关系，将脸谱映射至人脸上。能够简单高效地实现人脸与脸谱充分贴合的功能，解决了人脸与脸谱贴合难度大、成本高的技术问题，有利于脸谱、京剧等传统文化的推广和使用。本专利技术第二方面提供了一种脸谱映射装置，该装置包括：获取模块，用于获取正面人脸图片和待映射的脸谱；特征点提取模块，用于提取该人脸中用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点，还用于提取待映射的脸谱的特征点，脸谱上的特征点与人脸上的特征点一一对应；剖分模块，用于基于人脸所提取的特征点，对人脸进行剖分，将人脸剖分为多个三角形；映射模块，用于建立脸谱的特征点与剖分得到的各三角形的映射关系，将脸谱映射至人脸上。可选的，所述映射模块包括：获取子模块，用于基于映射有脸谱的人脸，获取眼睛区域和嘴巴区域对应的三角形；处理子模块，用于去除眼睛区域和嘴巴区域的三角形对应的部分脸谱，露出原本人脸的眼睛和嘴巴。可选的，所述特征点提取模块用于基于所建立的人脸特征点模型，提取用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点。可选的，所述特征点提取模块用于提取所述脸谱的预存储的特征点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是本专利技术实施例提供的脸谱映射至人脸的方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的脸谱映射至人脸的示意图；图3是本专利技术实施例提供的脸谱映射装置。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术实施例提供了一种脸谱映射至人脸的方法，如图1所示，该方法包括：步骤S101、获取正面人脸图片，提取该人脸中用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点。本专利技术实施例中，如图2所示，首先获取来自用户的正面人脸图片，为用户输入的或现拍的正面人脸图片。本专利技术中为了脸谱映射需要，只要求对正面人脸进行检测提取特征点即可，不需要对这些特征点进行聚类、分析等操作。为了提取人脸中的各特征点，需要预先建立人脸特征点模型。主要的建立流程大致如下：首先统计样本训练集中的形状，建立起反映目标形状变化规律的形状统计模型——特征点分布模型(PointDistributionModel)。该样本训练集包括多张人脸图片，每张人脸图片都具有人工标注的特征点。在本专利技术实施例中，由于脸谱的眉毛部分与人脸差异较大，所以不对眉毛部分进行特征点的标定。然后根据特征点所在轮廓的法线方向上的灰度分布情况，来建立起反映灰度分布规律的局部灰度模型。接下来，考察所建立的局部灰度模型和特征点分布模型与实际人脸是否相符。首先利用训练得到的局部灰度模型对人脸图片进行搜索，获得多个特征点；之后利用特征点分布模型来对搜索到的特征点进行近似表达，同时对各特征点的合理性进行判断，对不合理的特征点进行调整；通过循环迭代，直到收敛，最终得到理想的人脸特征点模型。基于所建立的人脸特征点模型，可获取到限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的多个特征点。但在得到初步的特征点轮廓后，限定脸部区域的特征点的连线还不够平滑，影响后续的映射，所以还需要在脸型轮廓上插入一些特征点，使得每个特征点之间的距离不会太远，使连接线更加平滑，更贴近人脸的轮廓曲线。本专利技术实施例中，优选利用贝塞尔曲线进行特征点的内插。步骤S102、获取待映射的脸谱，提取待映射的脸谱的特征点，脸谱上的特征点与人脸上的特征点一一对应。由于在现有图库中，脸谱的脸形、眼睛形状、鼻子形状、嘴巴形状等面部特征均相同。因此，在本专利技术实施例中，可预先进行一次或数次人工标定脸谱特征点的处理。经过人工标定的脸谱的特征点与人脸的特征点一一对应，便于映射。之后，将人工标定的脸谱的特征点存储下来，在需要提取脸谱的特征点时，提取脸谱的预存储的特征点，如图2所示。步骤S103、基于人脸所提取的特征点，对人脸进行剖分，将人脸剖分为多个三角形。如图2所示，在分析过脸谱和人脸的特征点之后，就可以着手将脸谱映射到人脸上，使脸谱和人脸图像中的脸部特征点一一对应，这其实是一个图像变形的过程。在图像变形中，一般可以分为两个关键技术，分别是坐标变换和图像内插，坐标变换是为了在原始图像和目标图像建立坐标的映射关系，而图像内插是指结合原始图像和目标图像为最终的图像上的像素颜色进行取值。通过这些特征点的一一对应关系，可以计算出各特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脸谱映射至人脸的方法，其特征在于，包括：获取正面人脸图片，提取该人脸中用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点；获取待映射的脸谱，提取待映射的脸谱的特征点，脸谱上的特征点与人脸上的特征点一一对应；基于人脸所提取的特征点，对人脸进行剖分，将人脸剖分为多个三角形；建立脸谱的特征点与剖分得到的各三角形的映射关系，将脸谱映射至人脸上。

【技术特征摘要】
1.一种脸谱映射至人脸的方法，其特征在于，包括：获取正面人脸图片，提取该人脸中用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点；获取待映射的脸谱，提取待映射的脸谱的特征点，脸谱上的特征点与人脸上的特征点一一对应；基于人脸所提取的特征点，对人脸进行剖分，将人脸剖分为多个三角形；建立脸谱的特征点与剖分得到的各三角形的映射关系，将脸谱映射至人脸上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立脸谱的特征点与各三角形的映射关系，将脸谱映射至人脸上包括：基于映射有脸谱的人脸，获取眼睛区域和嘴巴区域对应的三角形；去除眼睛区域和嘴巴区域的三角形对应的部分脸谱，露出原本人脸的眼睛和嘴巴。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述提取用于限定脸型区域的特征点包括：基于所建立的人脸特征点模型，提取用于限定脸型区域、眼睛区域、鼻子区域和嘴巴区域的特征点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取待映射的脸谱的特征点包括：提取所述脸谱的预存储的特征点。5.一种脸谱映射装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宜春，欧雪雯，
申请(专利权)人：中国艺术科技研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11