[發明專利]一種基于人臉色調與光影分離的自適應磨皮方法及系統

有效

• 申請號: 201810694332.2
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109003236B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 吳昊
• 申請（專利權）人: 上海本趣網絡科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 上海遠同律師事務所 31307
• 代理人: 丁利華

1.一種基于人臉色調與光影分離的自適應磨皮方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟a：通過人臉識別算法確定人像面部區域；

步驟b：對所述人像面部區域進行色調和光影分離，獲得皮膚勻光色調區域和光影區域；所述皮膚勻光色調區域即人臉皮膚在標準勻光照下的色調區域，所述光影區域即人臉皮膚上的陰影區域；

步驟c：對所述光影區域通過反向補償消除形成標準勻光照下的皮膚；

步驟d：對補償后的人像面部區域進行磨皮；以及

步驟e：對經過磨皮的人像面部區域疊加步驟c提取的所述光影區域并輸出，

步驟b進一步包括如下步驟：

步驟b1：對步驟a確定的人像面部區域剔除掉眉毛、眼睛、嘴巴、鼻孔區域；

步驟b2：構建皮膚的光影模型為I＝S*D+L，其中I為拍攝到的人像的像素值，S為皮膚在標準勻光照下的顏色值，D為陰影程度，L為高光程度；這里I為已知的數值；

步驟b3：加入平滑限制，即設定S在人臉寬度直徑范圍內應該盡量平滑，D與L在人臉直徑寬度的10％內應該盡量平滑；

步驟b4：在滿足I＝S*D+L的限制下求出S、D、L的平滑度的極大值，其中求得的S值表示勻光色調區域，D值和L值表示光影區域，

步驟c中，通過反向補償，即根據I＝S*D+L，得到S＝(I-L)/D，從而獲得所述光影區域的皮膚在標準勻光照下的像素值，所述像素值包括每個像素點的位置數據和顏色數據，這里，I為已知的原數值，L和D為步驟b4中求得的值。

2.根據權利要求1所述的基于人臉色調與光影分離的自適應磨皮方法，其特征在于，步驟b4中，通過對人像面部區域的圖像進行普通高斯模糊后，帶入步驟b4中的限制條件，然后用牛頓梯度下降法，循環迭代約5次左右即能逼近出S、D、L的平滑度的極大值。

3.根據權利要求1所述的基于人臉色調與光影分離的自適應磨皮方法，其特征在于，步驟d進一步包括如下步驟：

步驟d1：根據所述人像面部區域的大小，獲得皮膚上各種“瑕疵紋路”的形狀；

步驟d2：對“瑕疵紋路”的形狀進行判斷，如為點狀“瑕疵紋路”，則認為是痘印和雀斑，予以磨去，如為帶狀“瑕疵紋路”，則進一步獲得所述帶狀“瑕疵紋路”的寬度；

步驟d3：判斷所述帶狀“瑕疵紋路”的寬度是否大于規定閾值，如大于規定閾值，則認為是皺紋，予以磨去，如小于等于所述規定閾值，則認為是皮膚紋理，予以保留。

4.根據權利要求3所述的基于人臉色調與光影分離的自適應磨皮方法，其特征在于，所述規定閾值為人臉直徑寬度的0.8～1.2％。

5.根據權利要求3所述的基于人臉色調與光影分離的自適應磨皮方法，其特征在于，獲得所述“瑕疵紋路”的形狀和寬度進一步包括如下步驟：

步驟d21：對標準勻光下的皮膚的像素值S提取梯度；

步驟d22：選取人臉直徑的5％的滑動濾波窗口，依次統計窗口中梯度下降的方向，方向的范圍為0到360度之間；

步驟d23：如果是偏均勻分布，則判斷為點狀或圓狀“瑕疵紋路”；如果是偏雙峰分布，且雙峰間距接近150度至210度，則判斷為帶狀“瑕疵紋路”；

步驟d24：對于所述帶狀“瑕疵紋路”，依次尋找每個梯度值明顯的點，求離其最近的梯度值明顯且梯度下降方向錯開150度至210度的點的距離，對窗口內所有這樣的點對間的距離求均值，即為所述帶狀“瑕疵紋路”的寬度。