[发明专利]一种基于图像处理的人脸卡通形象设计方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的人脸卡通形象设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，预先设计卡通画背景U、灰度模板T、人脸背景M；

步骤2，输入图像X，使用ASM算法获取输入图像X中的人脸特征点；

步骤3，根据步骤2获得的人脸特征点获取输入图像中的人脸区域；

步骤4，对步骤3获得的人脸区域图像进行归一化操作，将其大小变成和人脸背景M同样的大小；

步骤5，当步骤4获得的人脸区域图像是彩色图像时，则将其灰度变换，将其变换为灰度图像A；当步骤4获得的人脸区域图像是灰度图像，则将其作为灰度图像A；

步骤6，将步骤5获得的人脸区域图像A和灰度模板T进行图像变换，得到人脸图像C；

具体包括以下步骤：

(1)对人脸区域图像A的直方图进行均衡化处理，得到图像灰度级为a；

(2)计算模板T图像的概率密度函数P(T)，求解图像T进行均衡化处理的变换函数Q(T)；

(3)将图像A均衡化中得到的灰度级a代入步骤(2)，求解逆变换c＝Q^-1(a)，c即为变换后的图像，也就是人脸图像C的像素值；

步骤7，将卡通画背景图像U做反色，再和步骤6获得的人脸图像C的灰度值逐点相加，再做反色处理，即得生成图像Y。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的人脸卡通形象设计方法，其特征在于，所述步骤5中，灰度变换过程如下：

灰度图像＝0.3R+0.6G+0.1B

其中，R、G、B为人脸区域图像的R、G、B分量。

3.一种基于图像处理的人脸卡通形象设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，预先设计卡通画背景U、灰度模板T、彩色模板S、人脸背景M；

步骤2，输入图像X，使用ASM算法获取输入图像X中的人脸特征点；

步骤3，根据步骤2获得的上述特征点获取图像X中的人脸区域；

步骤4，对步骤3获得的人脸区域图像归一化，将其大小变成和人脸背景M同样的大小；

步骤5，当步骤4获得的人脸区域图像是彩色图像，则将其灰度变换，将其变换为灰度图像A；当步骤4获得的人脸区域图像是灰度图像，则将其作为灰度图像A；

步骤6，将步骤5获得的人脸区域图像A和灰度模板T进行图像变换，得到人脸图像C；

具体包括以下步骤：

(1)对人脸区域图像A的直方图进行均衡化处理，得到图像灰度级为a；

(2)计算模板T图像的概率密度函数P(T)，求解图像T进行均衡化处理的变换函数Q(T)；

(3)将图像A均衡化中得到的灰度级a代入步骤(2)，求解逆变换c＝Q^-1(a)，c即为变换后的图像，也就是人脸图像C的像素值；

步骤7，将步骤5获得的人脸区域图像A和彩色模板S进行图像变换，得到人脸图像D；具体包括以下步骤：

(1)对人脸区域图像A的直方图进行均衡化处理，得到图像灰度级为a，

(2)将彩色模板S按照RGB分量分解成三幅子图像，S_R，S_G，S_B，分别计算图像S_R，S_G和S_B的概率密度函数P_R(S_R)，P_G(S_G)和P_B(S_B)；再分别求解图像S_R，S_G和S_B进行均衡化处理的变换函数Q_R(S_R)，Q_G(S_G)和Q_B(S_B)；

(3)将图像A均衡化中得到的灰度级a代入步骤(2)，分别求解逆变换d_R＝Q_R^-1(a)，d_G＝Q_R^-1(a)和d_B＝Q_R^-1(a)；d_R，d_G和d_B为图像D的RGB分量，它们合成的d即为变换后的图像，也就是人脸图像D的像素值；

步骤8，将步骤6获得的人脸图像C和步骤7获得的人脸图像D以及卡通画背景U做图像融合，得到生成图像Y；

具体包括以下步骤：

将上述三幅图像两两融合；先C和D融合，将图像C的像素和图像D的像素逐点相乘，再归一化，得到图像C_D，再将图像C_D的像素和图像U的像素逐点相乘，再归一化，即得生成图像Y。

4.根据权利要求3所述的基于图像处理的人脸卡通形象设计方法，其特征在于，所述步骤5中，灰度变换过程如下：

灰度图像＝0.3R+0.6G+0.1B

其中，R、G、B为人脸区域图像的R、G、B分量。