[發(fā)明專利]肖像照片光影傳遞方法

有效

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• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109300170B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設計）人: 普園媛;王立鵬;徐丹;周浩;吳昊;袁國武
• 申請（專利權）人: 云南大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T7/10;G06N3/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

本發(fā)明提供了肖像照片光影傳遞方法，涉及計算機視覺技術領域，包括：根據(jù)目標圖像將參考圖像進行人臉對齊，獲得參考圖像的對齊圖像；根據(jù)參考圖像的光影特點，采用匹配的光影檢測算法將對齊圖像進行圖像分割，獲得對應的光影掩膜的引導；基于光影掩膜，并采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的不同層分別提取目標圖像亮度通道和參考圖像亮度通道的結(jié)構(gòu)特征和光影信息；根據(jù)結(jié)構(gòu)特征、光影信息，并采用目標損失函數(shù)和光影掩膜將對齊圖像的大面積光影傳遞到目標圖像上，再進一步結(jié)合加權空間控制算法，將小面積光影傳遞到目標圖像上。本發(fā)明通過采用上述方法可以提高光影傳遞效果，使得膚色和圖像細節(jié)更好地保留，光影傳遞更自然，提高了用戶體驗。

技術領域

本發(fā)明涉及計算機視覺技術領域，尤其是涉及肖像照片光影傳遞方法。

背景技術

隨著手機、平板等電子設備和互聯(lián)網(wǎng)的普及，圖像數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增長，每時每刻都有大量的肖像照片被分享到各種社交平臺上，而大部分人由于場地、設備以及攝影技巧等的限制，所拍攝的肖像照片大都不具有美感。當前越來越多的人對于照片的美感要求越來越高，而在藝術照片美感評價中，光與影組合的效果只要拿捏得恰到好處，就可以體現(xiàn)人臉的空間感和層次感，突出人物的性格，使一幅肖像照片的美感大大增強。隨著計算機圖形學、數(shù)字圖像處理技術以及計算機視覺研究的逐步深入，對人臉光影的計算機處理開始在各行各業(yè)延伸，并且在電影、藝術照和肖像照等方面得到了廣泛的應用，而光影處理的其中一方面就是將一幅具有藝術光影的參考人臉圖像中的光影傳遞到另一幅沒有藝術光影的目標人臉圖像上，使目標圖像具有藝術光影從而具有美感。簡而言之就是從參考圖像中提取光影信息特征，并與從目標圖像提取的內(nèi)容特征進行組合生成一幅新的藝術照。

現(xiàn)有技術中，雖然提出了很多肖像照片光影傳遞的方法，但在細節(jié)保留程度、傳遞結(jié)果光影的自然度以及與參考圖像的相似度方面效果較差，從而影響傳遞結(jié)果的整體效果，不能給用戶完美的體驗。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供肖像照片光影傳遞方法，以提高光影傳遞效果，使得圖像細節(jié)更好地保留，光影更自然，提高了用戶體驗。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種肖像照片光影傳遞方法，其中，所述方法包括：

對齊步驟：采用局部二值特征LBF和基于特征線的圖像變換算法，并根據(jù)目標圖像將參考圖像進行人臉對齊，獲得所述參考圖像的對齊圖像；

分割步驟：根據(jù)所述參考圖像的光影特點，采用匹配的光影檢測算法將所述對齊圖像進行圖像分割，獲得對應的光影掩膜；

提取步驟：基于所述光影掩膜的引導，并采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的不同層分別提取目標圖像亮度通道和參考圖像亮度通道的結(jié)構(gòu)特征和光影信息；

第一傳遞步驟：根據(jù)所述結(jié)構(gòu)特征、所述光影信息，并采用目標損失函數(shù)和光影掩膜將所述對齊圖像的大面積光影傳遞到所述目標圖像上，獲得第一光影傳遞結(jié)果；

第二傳遞步驟：基于所述第一光影傳遞結(jié)果并結(jié)合加權空間控制算法，將所述對齊圖像的小面積光影傳遞到所述目標圖像上，獲得第二光影傳遞結(jié)果。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述對齊步驟包括：

采用所述LBF將所述目標圖像和所述參考圖像分別進行特征標注，獲得對應的目標人臉特征點和參考人臉特征點；

采用所述基于特征線的圖像變換算法將所述參考圖像進行形變，并將所述參考人臉特征點對齊到所述目標人臉特征點上，獲得所述對齊圖像。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述光影掩膜包括二分光影掩膜和三分光影掩膜，所述分割步驟包括：

根據(jù)所述參考圖像的光影特點對光影區(qū)域進行分割，并根據(jù)分割結(jié)果劃分第一類光影和第二類光影；