专利名称：一种用于人脸卡通化的自动头发绘制方法
技术领域：
本发明属于图像处理和模式识别的技术领域，具体地涉及一种用于人脸卡通化的自动头发绘制方法。
背景技术：
头发区域是人体头部的一个重要区域，是使得不同个体具有不同外观的原因之一。头发区域的提取也是个性化人脸卡通动漫头像自动生成的核心模块。通过准确提取人脸图像中的头发区域，进一步利用模板匹配的方法在发型模板库中选择合适的卡通发型从而使得最终生成的卡通动漫头像与相应的人脸图像在相似度和卡通效果方面达到平衡。目前大多数计算机对图像中的头发自动处理局限于对头发的分割和提取的技术，这类技术一般通过各类图像分割技术来实现。人的头发区域由于形状、位置多变，所以目前大多数人脸卡通技术通过手工绘制的方法来对头发进行处理，自动绘制具有卡通效果的头发尚不多见。
发明内容
本发明的技术解决的问题是:克服现有人脸卡通技术中主要利用手工绘制头发区域的方法，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卡通效果头发的绘制方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:(1)通过阈值分割技术提取头发区域初始分割结果，然后利用形态学图像后处理技术得到最终的头发分割结果。(2)对头发分割结果的区域用不变特征矩技术计算头发区域的特征描述矢量。(3)根据特征描述矢量与预先设置的卡通风格头发 模板库中的各模板头发的特征矢量进行对比后选择最接近的模板头发进行绘制。与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下:(1)本发明实现了卡通效果头发绘制的自动化，其间无需人工干预或交互，从而提升了生产效率。(2)本发明通过预先设置不同的卡通风格头发模板库，避免了由于卡通绘制师水平的差异导致的效果不稳定。
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为通过阈值分割技术得到的初始头发区域分割结果的例子。图4为通过形态学后处理技术得到的最终头发区域分割结果的例子。图5为用于人脸卡通化的头发绘制的例子。
具体实施例方式这种用于人脸卡通化的自动头发绘制方法包括如下步骤:(1)头发区域分割；(2)头发特征描述；(3)头发模板匹配与绘制。优选地，步骤(I)将根据如图2所示的人脸图像利用大津法(Ostu)自动计算图像二值化的分割阈值。将图像进行二值化后利用图像连通域分析技术提取面积最大的黑色连通域作为初始头发区域分割结果，如图3所示。对初始头发区域分割结果利用数学形态学的闭操作(close)填充区域内的小孔洞并且柔化区域边缘，结构元素可以选为半径为5的圆形，从而得到最终头发区域分割结果，如图4所示。优选地，步骤(2)对于步骤(I)中得到的最终头发区域分割结果计算Hu矩，从而得到7个不变矩，并将其表示成一个7维特征描述矢量。优选地，步骤(3)将步骤(2)中得到特征描述矢量和预先设置的卡通风格头发模板库中的各头发模板对应的特征描 述矢量进行比较(模板库中的各头发模板对应的特征描述矢量可以预先计算好)。比较方法通过计算7维矢量之间的L2范数并取最小值得到。最后直接将最优的卡通头发模板叠加到人脸卡通化结果中，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。
权利要求
1.一种用于人脸卡通化的自动头发绘制方法，其特征在于利用一张正面人脸图像，通过计算机自动分析技术合成具有卡通风格的头发绘制效果。
2.根据权利要求1所述的一种用于人脸卡通化的自动头发绘制方法，其特征在于，所述步骤包括: (1)头发区域分割； (2)头发特征描述； (3)头发模板匹配与绘制。
3.根据权利要求2所述的一种用于人脸卡通化的自动头发绘制方法，其特征在于，步骤(I)头发区域分割是通过阈值分割技术结合形态学后处理技术实现。
4.根据权利要求2所述的一种用于人脸卡通化的自动头发绘制方法，其特征在于，步骤(2)头发特征描述是通过计算头发区域的特征矩来实现。
5.根据权利要求2所述的一种用于人脸卡通化的自动头发绘制方法，其特征在于，步骤(3)头发模板匹配与绘制通过预先设置的卡通风格头发模板库，选择模板库中最相似的头发模板来进 行绘制。
全文摘要
本发明涉及一种利用人脸正面照片并利用计算机自动提取照片中的头发区域并将其转化为卡通风格绘制效果的方法。该方法可以作为基于人脸图像的卡通化技术的一个组成部分。本发明包括以下步骤(1)头发区域分割；(2)头发特征描述；(3)头发模板匹配与绘制。
文档编号G06T11/00GK103218838SQ201310171320
公开日2013年7月24日 申请日期2013年5月11日 优先权日2013年5月11日
发明者彭振云, 许奇明 申请人:苏州华漫信息服务有限公司