方案及有益效果更加清楚、明白，以下结 合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0040] 如图1所示，本发明的一种基于仿射变换的人脸贴图方法，其包括以下步骤：
[0041] 10.获取标准人脸图，并对标准人脸图进行特征点定位和特征点提取；
[0042] 20.利用拉格朗日插值法对提取的标准人脸图的特征点进行曲线拟合，得到标准 纹理坐标；
[0043] 30.获取待处理人脸图，并对待处理人脸图进行特征点定位；
[0044] 40.根据所述待处理人脸图的实际特征点，利用仿射变换将所述的标准纹理坐标 与所述的待处理人脸图的对应特征点进行自适应匹配，得到变换纹理坐标；
[0045] 50.利用所述的变换纹理坐标将贴图素材绘制在待处理人脸图的对应特征点位 置，得到效果人脸图。
[0046] 本实施例中，所述的步骤10和步骤30中，对标准人脸图或待处理人脸图进行特征 点定位，该特征点主要是指人脸的关键位置的离散的特征点，所述的步骤20中对标准人脸 图的特征点进行曲线拟合，主要是利用拉格朗日插值法将各个离散的特征点根据所属人脸 部位进行曲线拟合，得到该部位的轮廓形状；所述的步骤20中，通过曲线拟合得到标准纹 理坐标，主要是对人脸轮廓特征点进行补充，得到标准纹理坐标。
[0047] 拉格朗日插值法是一种多项式插值方法，它可以给出一个恰好穿过二维平面上若 干个已知点的多项式函数。假设在平面上有（xl，yl) (x2，y2)... (xn，yn)共n个点，现作一 条函数f(x)使其图像经过这n个已知点，即本发明中的标准人脸图上的特征点，作n个多 项式pi(x)，i= 1，2, 3. . ?，n,使得：
【主权项】
1. 一种基于仿射变换的人脸贴图方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.获取标准人脸图，并对标准人脸图进行特征点定位和特征点提取；
20.利用拉格朗日插值法对提取的标准人脸图的特征点进行曲线拟合，得到标准纹理 坐标；
30.获取待处理人脸图，并对待处理人脸图进行特征点定位；
40. 根据所述待处理人脸图的实际特征点，利用仿射变换将所述的标准纹理坐标与所 述的待处理人脸图的对应特征点进行自适应匹配，得到变换纹理坐标；
50.利用所述的变换纹理坐标将贴图素材绘制在待处理人脸图的对应特征点位置，得 到效果人脸图。
2. 根据权利要求1所述的一种基于仿射变换的人脸贴图方法，其特征在于：所述的步 骤10和步骤30中，对标准人脸图或待处理人脸图进行特征点定位，该特征点主要是指人脸 的关键位置的离散的特征点，所述的步骤20中对标准人脸图的特征点进行曲线拟合，主要 是利用拉格朗日插值法将各个离散的特征点根据所属人脸部位进行曲线拟合，得到该部位 的轮廓形状。
3. 根据权利要求2所述的一种基于仿射变换的人脸贴图方法，其特征在于：所述的步 骤20中，通过曲线拟合得到标准纹理坐标，主要是对人脸轮廓特征点进行补充，得到标准 纹理坐标。
4. 根据权利要求2或3所述的一种基于仿射变换的人脸贴图方法，其特征在于：所述 的人脸部位主要是指人脸轮廓、眉毛、眼睛、鼻子、嘴唇，所述的特征点定位，主要是指人脸 轮廓的高度位置、宽度位置、倾斜位置；眉毛最内侧位置、最外侧位置、中部最上方位置、中 部最下方位置；眼睛的内侧眼角位置、外侧眼角位置、中部最上方位置、中部最下方位置、目艮 珠中心位置；鼻子的鼻尖最高点位置、鼻尖最低点位置、鼻翼最左侧位置、鼻翼最右侧位置； 嘴唇的左侧嘴角位置、右侧嘴角位置、上嘴唇中部最上方位置、上嘴唇中部最下方位置、下 嘴唇中部最上方位置、下嘴唇中部最下方位置。
5. 根据权利要求1所述的一种基于仿射变换的人脸贴图方法，其特征在于：所述的步 骤40中，利用仿射变换将所述的标准纹理坐标与所述的待处理人脸图的对应特征点进行 自适应匹配，得到变换纹理坐标，进一步包括以下步骤：
41. 预设人脸标准图中提取的特征点至少包括a，b，c三个点及对应的插值点d，待处理 人脸图中对应部位的特征点至少包括a'，b'，c'三个点；
42. 通过所述的三角形Aabc和Aa'b'c'计算出仿射变换矩阵M;
43. 将所述的人类标准图中的插值点d乘以所述的仿射变换矩阵M，得到待处理人脸图 中的对应插值点d'，从而得到待处理人脸图的对应部位的实际轮廓形状；
44. 将所述的标准纹理坐标根据所述的实际轮廓形状进行自适应匹配，得到变换纹理 坐标。
6. 根据权利要求5所述的一种基于仿射变换的人脸贴图方法，其特征在于：所述的步 骤50中，利用所述的变换纹理坐标将贴图素材绘制在待处理人脸图的对应特征点位置，主 要是通过OpenGL绘制待处理人脸图的对应部位的三角形，从而利用所述的变换纹理坐标 将贴图素材绘制到该部位对应位置，得到效果人脸图。
7. -种基于仿射变换的人脸贴图系统，其特征在于，其包括： 标准人脸特征定位模块，用于获取标准人脸图，并对标准人脸图进行特征点定位和特 征点提取； 标准纹理坐标生成模块，其利用拉格朗日插值法对提取的标准人脸图的特征点进行曲 线拟合，得到标准纹理坐标； 待处理人脸特征定位模块，用于获取待处理人脸图，并对待处理人脸图进行特征点定 位； 变换纹理坐标生成模块，其根据所述待处理人脸图的实际特征点，利用仿射变换将所 述的标准纹理坐标与所述的待处理人脸图的对应特征点进行自适应匹配，得到变换纹理坐 标； 效果合成模块，其利用所述的变换纹理坐标将贴图素材绘制在待处理人脸图的对应特 征点位置，得到效果人脸图。
8.根据权利要求7所述的一种基于仿射变换的人脸贴图系统，其特征在于：所述的变 换纹理坐标生成模块进一步包括： 特征点提取单元，用于提取人脸标准图和待处理人脸图的对应部位的特征点，其中，人 脸标准图中提取的特征点至少包括a，b，c三个点及对应的插值点d，待处理人脸图中对应 部位的特征点至少包括a'，b'，c'三个点； 仿射变换矩阵计算单元，其通过所述的三角形Aabc和Aa'b'c'计算出仿射变换矩阵M； 实际轮廓形状计算单元，其将所述的人类标准图中的插值点d乘以所述的仿射变换矩 阵M，得到待处理人脸图中的对应插值点d'，从而得到待处理人脸图的对应部位的实际轮 廓形状； 纹理坐标匹配单元，其将所述的标准纹理坐标根据所述的实际轮廓形状进行自适应匹 配，得到变换纹理坐标。
【专利摘要】本发明公开了一种基于仿射变换的人脸贴图方法和系统，其通过对标准人脸图进行特征点定位和特征点提取，并利用拉格朗日插值法对提取的标准人脸图的特征点进行曲线拟合，得到标准纹理坐标，然后对待处理人脸图进行特征点定位，并根据所述待处理人脸图的实际特征点，利用仿射变换将所述的标准纹理坐标与所述的待处理人脸图的对应特征点进行自适应匹配，得到变换纹理坐标，最后利用所述的变换纹理坐标将贴图素材绘制在待处理人脸图的对应特征点位置，得到效果人脸图；从而能够自适应各种形状的人脸部位，使得处理后的效果人脸图更自然，解决了自动装饰的鲁棒性问题。
【IPC分类】G06K9-00, G06T7-00
【公开号】CN104778712
【申请号】CN201510204631
【发明人】张伟, 叶志鸿, 张长定, 傅松林
【申请人】厦门美图之家科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月27日