[发明专利]肖像照片光影传递方法

说明书

本发明提供了肖像照片光影传递方法，涉及计算机视觉技术领域，包括：根据目标图像将参考图像进行人脸对齐，获得参考图像的对齐图像；根据参考图像的光影特点，采用匹配的光影检测算法将对齐图像进行图像分割，获得对应的光影掩膜的引导；基于光影掩膜，并采用卷积神经网络的不同层分别提取目标图像亮度通道和参考图像亮度通道的结构特征和光影信息；根据结构特征、光影信息，并采用目标损失函数和光影掩膜将对齐图像的大面积光影传递到目标图像上，再进一步结合加权空间控制算法，将小面积光影传递到目标图像上。本发明通过采用上述方法可以提高光影传递效果，使得肤色和图像细节更好地保留，光影传递更自然，提高了用户体验。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其是涉及肖像照片光影传递方法。

背景技术

随着手机、平板等电子设备和互联网的普及，图像数量呈现井喷式增长，每时每刻都有大量的肖像照片被分享到各种社交平台上，而大部分人由于场地、设备以及摄影技巧等的限制，所拍摄的肖像照片大都不具有美感。当前越来越多的人对于照片的美感要求越来越高，而在艺术照片美感评价中，光与影组合的效果只要拿捏得恰到好处，就可以体现人脸的空间感和层次感，突出人物的性格，使一幅肖像照片的美感大大增强。随着计算机图形学、数字图像处理技术以及计算机视觉研究的逐步深入，对人脸光影的计算机处理开始在各行各业延伸，并且在电影、艺术照和肖像照等方面得到了广泛的应用，而光影处理的其中一方面就是将一幅具有艺术光影的参考人脸图像中的光影传递到另一幅没有艺术光影的目标人脸图像上，使目标图像具有艺术光影从而具有美感。简而言之就是从参考图像中提取光影信息特征，并与从目标图像提取的内容特征进行组合生成一幅新的艺术照。

现有技术中，虽然提出了很多肖像照片光影传递的方法，但在细节保留程度、传递结果光影的自然度以及与参考图像的相似度方面效果较差，从而影响传递结果的整体效果，不能给用户完美的体验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供肖像照片光影传递方法，以提高光影传递效果，使得图像细节更好地保留，光影更自然，提高了用户体验。

第一方面，本发明实施例提供了一种肖像照片光影传递方法，其中，所述方法包括：

对齐步骤：采用局部二值特征LBF和基于特征线的图像变换算法，并根据目标图像将参考图像进行人脸对齐，获得所述参考图像的对齐图像；

分割步骤：根据所述参考图像的光影特点，采用匹配的光影检测算法将所述对齐图像进行图像分割，获得对应的光影掩膜；

提取步骤：基于所述光影掩膜的引导，并采用卷积神经网络的不同层分别提取目标图像亮度通道和参考图像亮度通道的结构特征和光影信息；

第一传递步骤：根据所述结构特征、所述光影信息，并采用目标损失函数和光影掩膜将所述对齐图像的大面积光影传递到所述目标图像上，获得第一光影传递结果；

第二传递步骤：基于所述第一光影传递结果并结合加权空间控制算法，将所述对齐图像的小面积光影传递到所述目标图像上，获得第二光影传递结果。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述对齐步骤包括：

采用所述LBF将所述目标图像和所述参考图像分别进行特征标注，获得对应的目标人脸特征点和参考人脸特征点；

采用所述基于特征线的图像变换算法将所述参考图像进行形变，并将所述参考人脸特征点对齐到所述目标人脸特征点上，获得所述对齐图像。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述光影掩膜包括二分光影掩膜和三分光影掩膜，所述分割步骤包括：

根据所述参考图像的光影特点对光影区域进行分割，并根据分割结果划分第一类光影和第二类光影；