[發明專利]一種基于連續線條的人物肖像畫生成方法

在審

• 申請號: 202110143469.0
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112819922A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 張偉偉;張衛正;李燦林;劉巖;張秋聞;范巖;趙浩東;崔俊杰;任建軍
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: G06T11/40
• 分類號: G06T11/40;G06T11/00;G06T3/40;G06K9/32
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 栗改

本發明提出了一種基于連續線條的人物肖像畫生成方法，步驟為：采集彩色的人物肖像圖像；采用平均值法得到灰度圖像；生成包圍肖像區域的圓形蒙版；在圓形蒙版的圓形輪廓上均勻設定多個錨點并計算坐標；得到肖像圖像，在肖像圖像上選取兩個錨點并連線，計算連線經過的像素點的像素值的均值，將最小值對應的錨點作為起始點；將起始點存入數組中，依次計算并順序存入數組中，以黑色的連線順序連接數組中的錨點得到初始線肖像畫；去除冗余保留連線交點得到黑色線肖像畫；檢測人物肖像圖像的皮膚區域，順序連接皮膚區域內的錨點并疊加得到彩色線肖像畫。本發明自動化程度高，計算速度快，人物肖像還原精度高，為人物肖像生成提供了技術支撐。

技術領域

本發明涉及計算機圖形學、圖像處理的技術領域，尤其涉及一種基于連續線條的人物肖像畫生成方法。

背景技術

肖像從不同角度上有不同的理解，美術意義(或攝影)上的肖像，是指通過繪畫、攝影、文字等藝術手段，使肖像權人的人物形象在物質載體下再現的一種觀賞造型作品。近年來，數字媒體技術正逐漸融入生活，極大地影響著人們的生活和工作方式，利用計算機生成人臉及肖像的圖形在很多領域具有廣泛的應用，如視頻會議、網絡游戲、移動數字娛樂中，使用特定算法生成的人臉、肖像等圖形代替真實人臉，在數據處理、數據傳送和營造氣氛等方面具有重要的實用價值和意義，不僅可以提高數據傳送的速度，而且能夠很好地營造輕松、和諧的氣氛。

在藝術設計等領域，采用特定的創新方法、肖像生成算法以及簡易裝置生成具有特定風格的肖像，并以實物的方式進行再現，通常能夠以較高的價格進行銷售并獲利，具有較強的實際需求。

人臉及肖像生成能簡單而形象地對人物進行描繪，涵蓋了多個學科和領域，包括計算機視覺、計算機圖形學和心理學等，一直以來都是圖像處理領域一個熱門的研究方向，人臉及肖像等的生成及風格化自誕生以來，就與藝術創作緊密的聯系。隨著計算機及圖像處理技術的發展，人們在風格化研究上做了很多嘗試，涌現出大量算法及應用。

申請號為201710868480.7的發明專利提出一種基于特征提取的人物肖像漫畫風格化生成方法，提取人臉特征點后將人臉分解為五官、臉型、發型、服飾等組件，根據這些組件的特征與組件素材庫中已有的組件素材進行匹配，最后將得到的各匹配組件合成為人物肖像，并對其進行夸張渲染；采用的肖像風格化算法將肖像的結構特征與風格化信息分開處理。申請號為201610895094.2的發明專利公開了一種自動描繪人臉線條畫的方法，可以利用機器人自動繪制一幅邊緣連續的人臉肖像畫，并能夠在肖像畫上進行個性化簽名，是一種自動化的、形式新穎的繪制方法。申請號為201010163881.0的發明專利提供了一種基于人臉圖像的卡通人臉圖形生成方法和裝置，其中的方法具體包括：識別所述人臉圖像，得到人臉基準線；基于所述人臉基準線以及人臉圖形構件庫，匹配組合得到卡通人臉圖形，用以使得生成的卡通人臉圖形既能滿足實時性需求，又能夠貼合真實的人臉圖像。已有的人臉肖像生成方法，大多基于模板匹配、特征提取和邊緣檢測的方法，數據庫中的模板數量有限，不能很好的表征現實世界中眾多的人臉肖像，特征提取的參數有限，所能生成并表征的人物肖像數量有限。

發明內容

針對現有的人臉肖像生成方法所能生成并表征的人物肖像數量有限，不能很好的表征現實世界中眾多的人臉肖像的技術問題，本發明提出一種基于連續線條的人物肖像畫生成方法，思路簡單，操作方便，在一定程度上能夠貼合真實的人臉圖像，并能輸出所有的錨點編號、錨點坐標及錨點的連接順序，便于后續的機械臂及人工連線；且具有自動化程度高、計算速度快和人物肖像還原精度高等優點。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種基于連續線條的人物肖像畫生成方法，其步驟如下：

步驟一：通過相機采集或下載待處理的彩色的人物肖像圖像；

步驟二：采用平均值法對步驟一中的人物肖像圖像進行圖像灰度化，得到灰度圖像；

步驟三：對灰度圖像進行調整，并生成與調整后灰度圖像大小相同的包圍肖像區域的圓形蒙版；