[發(fā)明專利]一種人像發(fā)絲動(dòng)漫化紋理生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010370247.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN111524204B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡耀武;李云夕;熊永春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州小影創(chuàng)新科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T11/20
• 分類號(hào): G06T11/20;G06T11/00;G06T13/80;G06T7/90;G06T7/187;G06V10/26;G06V10/25;G06T7/11;G06T7/40
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 賀龍萍

本發(fā)明公開了一種人像發(fā)絲動(dòng)漫化紋理生成方法。它具體包括如下步驟：輸入圖像S；對(duì)圖像S進(jìn)行頭發(fā)區(qū)域分割，輸入RGB原圖，輸出單通道的黑白Mask；將原圖像S和頭發(fā)Mask進(jìn)行融合，得到頭發(fā)區(qū)域圖像A；對(duì)圖像A進(jìn)行XDOG增強(qiáng)，得到圖像B；連通域判斷，得到連通域標(biāo)簽數(shù)組Label，數(shù)組中為圖像B1對(duì)應(yīng)的像素連通域的標(biāo)號(hào)；線條生成模塊，Label中每一個(gè)標(biāo)號(hào)L對(duì)應(yīng)的像素構(gòu)成一個(gè)連通域C進(jìn)行線條生成，將線條繪制在空白圖像D內(nèi)；對(duì)圖像D進(jìn)行LIC線積分運(yùn)算，即得到光滑的動(dòng)漫風(fēng)格頭發(fā)紋理線條。本發(fā)明的有益效果是：基于XDOG紋理增強(qiáng)、連通域、貝塞爾曲線擬合、LIC線積分處理，得到動(dòng)漫人像頭發(fā)線條效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種人像發(fā)絲動(dòng)漫化紋理生成方法。

背景技術(shù)

目前移動(dòng)端app或者PC圖像處理軟件中常見各種漫畫風(fēng)格特效，在這些特效中，如何根據(jù)真實(shí)的用戶頭發(fā)照片生成具有動(dòng)漫風(fēng)格的頭發(fā)紋理，將直接影響動(dòng)漫效果的好壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種動(dòng)漫效果好的人像發(fā)絲動(dòng)漫化紋理生成方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種人像發(fā)絲動(dòng)漫化紋理生成方法，具體包括如下步驟：

(1)輸入圖像S；

(2)對(duì)圖像S進(jìn)行頭發(fā)區(qū)域分割：使用Unet網(wǎng)絡(luò)，對(duì)10000+的頭發(fā)樣本進(jìn)行分割網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，輸入RGB原圖，輸出單通道的黑白Mask；

(3)將原圖像S和頭發(fā)Mask進(jìn)行融合，得到頭發(fā)區(qū)域圖像A；

(4)對(duì)圖像A進(jìn)行XDOG增強(qiáng)，得到圖像B；

(5)連通域判斷：對(duì)圖B進(jìn)行二值化處理后得到圖像B1，對(duì)圖像B1進(jìn)行連通域判斷，得到連通域標(biāo)簽數(shù)組Label[i,j]，數(shù)組中為圖像B1對(duì)應(yīng)的像素連通域的標(biāo)號(hào)；

(6)線條生成模塊：Label中每一個(gè)標(biāo)號(hào)L對(duì)應(yīng)的像素構(gòu)成一個(gè)連通域C，對(duì)C進(jìn)行線條生成，將線條繪制在空白圖像D內(nèi)，即得到頭發(fā)區(qū)域動(dòng)漫風(fēng)格紋理線條圖；

(7)對(duì)圖像D進(jìn)行LIC線積分運(yùn)算，即得到光滑的動(dòng)漫風(fēng)格頭發(fā)紋理線條。

本方法設(shè)計(jì)了一種頭發(fā)紋理趨勢(shì)判斷方法和動(dòng)漫化線條生成方法，根據(jù)用戶的頭發(fā)照片繪制符合動(dòng)漫人物形象的線條風(fēng)格頭發(fā)特效，對(duì)原圖基于語義分割模型，定義照片中人像頭發(fā)區(qū)域；設(shè)計(jì)漫畫線條生成算法，基于XDOG紋理增強(qiáng)和連通域信息判斷，生成頭發(fā)不同區(qū)域的漫畫線條點(diǎn)位，結(jié)合貝塞爾曲線擬合繪制線條；對(duì)漫畫線條進(jìn)行LIC線積分處理，得到最終動(dòng)漫風(fēng)格的人像頭發(fā)線條效果，動(dòng)漫效果好。

作為優(yōu)選，在步驟(2)中，具體操作方法為：使用基于深度學(xué)習(xí)的語義分割算法，將圖像S劃分為人像頭發(fā)區(qū)域和背景區(qū)域兩個(gè)部分，使用Unet網(wǎng)絡(luò)，對(duì)10000+的頭發(fā)樣本進(jìn)行分割網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練，輸入RGB原圖，輸出單通道的黑白Mask，其中白色區(qū)域表示頭發(fā)區(qū)域，黑色區(qū)域表示背景區(qū)域。

作為優(yōu)選，在步驟(3)中，假設(shè)原圖像S中(i,j)位置像素為P_s(i,j)，頭發(fā)Mask中(i,j)位置像素為P_Mask(i,j)，圖像A對(duì)應(yīng)為P_A(i,j)，融合公式如下：

作為優(yōu)選，在步驟(4)中，XDOG增強(qiáng)步驟如下：

(41)對(duì)圖像A進(jìn)行灰度化得到圖像A1，灰度化公式：

Gray＝(Red+Green+Blue)/3；

(42)對(duì)圖像A1進(jìn)行半徑R1和R2的高斯濾波，得到圖像A2和圖像A3，R1R2，高斯濾波公式如下：