[发明专利]一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法

权利要求书

1.一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法，其特征在于包括以下步骤：

1)原始图像输入人脸识别系统和五官定位系统，得到人脸的位置坐标信息和人脸关键点的坐标信息，其中包含左右眉毛的关键点坐标信息；

2)将原图进行归一化处理，归一化的目的是为了使得图像的像素值集中在0.0～1.0之间，以方便后续步骤的数字图像处理；

3)提取左右眉毛部分和左右眼睛部位的关键点坐标，分别组成关键点坐标集合；

4)分别得到左右眉毛轮廓的拟合曲线，以及拟合曲线上的坐标合集；

5)根据眉毛的拟合曲线计算曲线每个坐标点的斜率值，对曲线进行求导数，代入曲线中每个坐标点值，得到斜率的一个合集；

6)获取需要更换的眉毛样本以及数据，眉毛样本为仅包含眉毛在内的最小化尺寸图片，每个眉毛样本又包含一份文本文件，该文本文件记录了眉毛样本的关键点坐标位置；

7)构建一个与原图尺寸大小完全一致的图像，像素值全为1.0；

8)根据五官定位中获取的眉毛坐标计算眉毛的宽度和高度，取眉毛横轴坐标最小值与最大值的差为眉毛宽度，取眉毛纵轴坐标的最小值与最大值的差为眉毛的高度；

9)计算眉毛样本中的眉毛宽度和高度；

10)根据眉毛的最高点计算与眼睛最高点之间的差距，判断眉毛样本经过等比例缩放后的高度与该差距的大小关系；当样本眉毛的高度大于该差距的三分之二时将眉毛高度通过缩放至差值的三分之二大小；

11)计算寻求原始图像中的眉毛的中心点位置，以及眉毛样本的中心点的位置坐标；

12)对眉毛样本图像进行归一化处理，通过图像剪切的方法将眉毛样本合成到步骤7)所构建的图像中；

13)根据眉毛样本文本中的坐标信息分别得到左右样本眉毛轮廓的拟合曲线，分别进行求导数从而求出每个曲线上的点的斜率的集合；

14)设定一个阈值，分别一一对应原始图像眉毛的曲线斜率集合与眉毛样本的曲线斜率集合之间的差值，当差值大于阈值的时候则利用原始眉毛的斜率求出眉毛样本该点新的坐标值，组合成为一个需要变形的坐标的合集；

15)对需要变形的坐标的合集进行变形；

16)去除原始图像中的眉毛，对原图像的眉毛进行去除修复操作；

17)使用图像融合方式将步骤15得到的图像与步骤16处理后的图像进行图像融合处理；

18)将融合后的图像进行还原操作，得到最终的效果图。

2.根据权利要求1所述的一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法，其特征在于：

所述步骤2)中，归一化处理公式如下所示：

C＝(A-MinValue)/(MaxValue-MinValue)

中MinValue取值为0.0，MaxValue取值为255.0，A为原图图像像素点值，C为原图归一化处理后的像素点值。

3.根据权利要求1所述的一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法，其特征在于：

所述步骤4)中，利用道格拉斯-普克算法分别得到左右眉毛轮廓的拟合曲线。

4.根据权利要求1所述的一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法，其特征在于：

所述步骤6)中，关键点位置组合与五官定位中获取的眉毛关键点进行一一的对应关系。

5.根据权利要求1所述的一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法，其特征在于：

所述步骤12)中，合成的位置为眉毛图像的中心点与空白图中坐标与原图中眉毛的中心点坐标相同的点进行重合。

6.根据权利要求1所述的一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法，其特征在于：

所述步骤13)中，根据眉毛样本文本中的坐标信息利用道格拉斯-普克算法分别得到左右样本眉毛轮廓的拟合曲线。

7.根据权利要求1所述的一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法，其特征在于：

所述步骤17)中的融合公式为：

P＝MxN

其中P为单个像素融合后的结果，M和N分别为两张图像中坐标相同的单点像素值。

8.根据权利要求1所述的一种利用数字图像处理和变形的眉毛更换方法，其特征在于：

所述步骤18)中的还原操作公式为：

Z＝Y x(MaxValue-MinValue)+MinValue

其中MinValue取值为0.0，MaxValue取值为255.0，Y为融合后图像的像素点值，Z为还原处理后的像素点值。