[發明專利]一種3D人像食品打印方法

有效

• 申請號: 201710013527.1
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106723241B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 金小剛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A23P30/00
• 分類號: A23P30/00;G06T3/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種3D人像食品打印方法，包括以下步驟：輸入人臉圖像轉換為灰度圖、尋找人臉上特征區域的83個人臉特征點、預處理，加強人臉特征點的灰度值、采用ETF算法，構造人臉圖像的平滑方向場、采用FDOG算法進行基于方向場流向的各向異性高斯濾波，通過二值化，得到人臉圖像輪廓、采用八連通深度優先遍歷，去掉局部細節，得到簡化的人臉輪廓圖像、通過prim算法將線段將最近的線段兩兩連通，形成一筆劃人臉輪廓路徑、采用侵蝕算法，對路徑進行簡化，得到最終的人臉3D打印路徑。本發明在簡化生成人像3D打印路徑的同時保留住了人臉上的大部分輪廓信息，且方法明確，界面友好，結果很棒，可用于3D食品打印以及商業app等領域。

技術領域

本發明涉及計算機圖形與圖像處理領域，特別是涉及一種3D人像食品打印方法。

背景技術

將消費者的照片通過3D食品打印成為可口而充滿藝術性的食品，是一個充滿個性和趣味的創意。而由于用于食品打印的材料為相應食材，和普通3D打印機采用的abs、sla等材料在制作技術、加熱溫度、凝固條件上均有較大不同，因此需要結合需求進行針對性的改進。

使用糖、巧克力或者奶油等材料進行打印，其線條寬度較大，反復堆疊進行多層打印容易走形，效果較差。我們目標實現的效果為糖畫，整體構型精巧充滿藝術性并且可以粘在竹簽上完整的取下來。因此為了良好的成型效果需要單層打印并避免路徑的反復交叉引起外觀的變化。此外，為了打印后能夠完成的取下不斷裂，形狀中需要彼此相連不斷裂。若需要打印個人照片，需要對以下兩方面進行處理：

1、需要簡化圖片的內容，因為食品打印難以實現豐富的細節，一般采用簡單的線來表示形狀。因此需要將圖片內容進行處理，保持其主體內容的同時將圖片內容簡化為簡單的線表示。

2、做到線條相互連通一筆完成的前提下，需要對于打印路徑進行規劃。3D食品打印使用的打印材料為相應食材，比如糖漿巧克力等。由于食材在加熱溫度，凝固條件，難以凝固成型效果上都與較常用的abs或者sla有較大差距，其路徑規劃也不相同。需要在路徑之間流出更多間隙。單層打印效果較好，若路徑存在交叉則在交叉處的厚度會顯出增加，影響美觀。故需要盡量避免路徑交叉。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種3D人像食品打印方法，采用ETF，FDOG算法抽取人臉的輪廓，利用八連通深度遍歷搜索與face++相結合的方法，獲得平滑的人臉圖像的方向場。

本發明的技術方案如下：

一種3D人像食品打印方法，包括以下八個步驟：

(1)用戶將輸入的人臉源圖像由RGB圖像轉換為灰度圖；

將輸入的人臉源圖像由RGB圖像轉換為灰度圖的具體方法為：

Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114

Gray表示灰度值，R、G、B是一個顏色空間red green black這個向量表示一個顏色值。

(2)利用face++API，對人臉特征區域的83個人臉特征點進行標識，獲得83個涵蓋臉部輪廓，包括眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴輪廓的特征點；

利用face++API對人臉上的特征區域的83個人臉特征點進行標識，其具體方法如下：