一种自适应虚拟唇彩的生成方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种自适应虚拟唇彩的生成方法及系统，所述方法包括：获取人脸图像中的嘴唇关键点，并由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域；统计嘴唇区域各像素点的平均颜色，并根据所统计的平均颜色和参考唇彩颜色生成颜色映射曲线；获取嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度，并根据嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度得出唇彩强度函数，其中，所述唇彩强度函数用以表示嘴唇区域各像素点的亮度和添加唇彩强度之间的关系；根据颜色映射曲线和唇彩强度函数，对嘴唇区域内像素点添加唇彩。本发明专利技术能够使得所添加的唇彩颜色过渡自然、纹理清晰，实现完全自动化且高效地添加唇彩，并达到提高人像美感的效果。

An Adaptive Virtual Lip Colour Generation Method and System

The invention provides an adaptive virtual lip color generation method and system. The method includes: acquiring key points of lips in face images and determining the lip region from the key points of lips; counting the average color of each pixel in the lip region, and generating color mapping according to the average color and reference lip color. The luminance of each pixel in the lip region and the average luminance of the lip region are obtained, and the lip color intensity function is obtained according to the luminance of each pixel in the lip region and the average luminance of the lip region. The lip color intensity function is used to express the relationship between the luminance of each pixel in the lip region and the added lip color intensity. According to the color mapping curve and lip color intensity function, lip color is added to the pixels in the lip region. The invention can make the added lip color transition natural and the texture clear, realize the full automation and high efficiency of adding lip color, and achieve the effect of improving the aesthetic feeling of the portrait.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应虚拟唇彩的生成方法及系统
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种自适应虚拟唇彩的生成方法及系统。
技术介绍
随着社会物质生活水平的日益提高，对美丽容貌追求的天性，使得越来越多的人开始关注于自己的精神面貌，尤其是女性群体。一方面，为了改善面貌、提升气质，各类化妆品已经成为她们必不可少的日用品。另一方面，还可通过虚拟化妆的方法对人脸图像进行美妆处理，可以提高人脸的美感。虚拟化妆有丰富的应用场景，比如用于相机拍照中进行美颜、用于化妆品推销公司用于虚拟试妆等。添加唇彩是化妆中的一项不可缺少的步骤，是虚拟化妆软件的重点。目前也有一些软件能够提供添加唇彩的功能，但是存在自动化程度不够，添加唇彩时需要人工协助，比如需要人工调整嘴唇区域的范围、或者添加的唇彩不能根据原图像的光照和颜色变化而自适应变化，使添加的唇彩颜色过渡不够自然；或者添加的唇彩完全覆盖原图像嘴唇，没有保留原图像嘴唇的纹理，使添加的唇彩看上去不够真实的问题。
技术实现思路
本专利技术提供的自适应虚拟唇彩的生成方法及系统，能够在嘴唇区域内根据各像素点的实际颜色和亮度确定需添加的唇彩颜色和唇彩强度，使得所添加的唇彩颜色过渡自然、纹理清晰，实现完全自动化且高效地添加唇彩，并达到提高人像美感效果。第一方面，本专利技术提供一种自适应虚拟唇彩的生成方法，包括：获取人脸图像中的嘴唇关键点，并由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域；统计嘴唇区域各像素点的平均颜色，并根据所统计的平均颜色和参考唇彩颜色生成颜色映射曲线；获取嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度，并根据嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度得出唇彩强度函数，其中，所述唇彩强度函数用以表示嘴唇区域各像素点的亮度和添加唇彩强度之间的关系；根据颜色映射曲线和唇彩强度函数，对嘴唇区域内像素点添加唇彩。可选地，所述嘴唇关键点至少包括左右嘴角、外唇线上均匀分布的M个关键点和内唇线上均匀分布的N个关键点；其中，M≥4，N≥4。可选地，所述由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域包括：用样条曲线拟合所述左右嘴角和所述外唇线上均匀分布的M个关键点，得出第一封闭区域A1；用样条曲线拟合所述左右嘴角和所述内唇线上均匀分布的N个关键点，得出第二封闭区域A2；将所述第一封闭区域A1减去所述第二封闭区域A2所得区域确定为嘴唇区域。可选地，在所述获取图像中的嘴唇关键点，并由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域之后，所述方法还包括：提取嘴唇关键点的SIFT特征；由SVM分类器判断嘴唇区域是否被遮挡，如果嘴唇区域被遮挡，则无需添加唇彩；如果嘴唇区域没有被遮挡，则执行下一步。可选地，所述由SVM分类器判断嘴唇区域是否被遮挡包括：将以嘴唇关键点的SIFT特征组成的输入特征向量输入经被遮挡和不被遮挡的嘴唇样本训练得到的SVM分类器；由所述SVM分类器输出嘴唇区域是否被遮挡的判断结果。可选地，所述统计嘴唇区域各像素点的平均颜色，并根据所统计的平均颜色和参考唇彩颜色生成颜色映射曲线包括：按照统计嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)；其中，(Ri，Gi，Bi)为嘴唇区域内像素点的实际颜色，N为嘴唇区域内像素点的数量；根据嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)和参考唇彩颜色(RR，GR，BR)确定目标唇彩颜色(RT，GT，BT)；在R通道以(0，0)，(RT，RT),(255，255)为控制点，拟合贝赛尔曲线得出R通道的颜色映射曲线Rd＝fR(Rs)；在G通道以(0，0),(GT，GT),(255，255)为控制点，拟合贝赛尔曲线得出G通道的颜色映射曲线Gd＝fG(Gs)；在B通道以(0，0),(BT，RT),(255，255)为控制点，拟合贝赛尔曲线得出B通道的颜色映射曲线Bd＝fB(Bs)。可选地，所述根据嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)和参考唇彩颜色(RR，GR，BR)确定目标唇彩颜色(RT，GT，BT)包括：由所述嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)和参考唇彩颜色(RR，GR，BR)按照如下公式计算得出目标唇彩颜色(RT，GT，BT)；其中，YM为嘴唇区域各像素点的平均亮度，并由所述平均颜色(RM，GM，BM)按照YM＝0.299×RM+0.587×GM+0.114×BM计算得出；YR为参考唇彩颜色的亮度，并由所述参考唇彩颜色(RR，GR，BR)按照YR＝0.299×RR+0.587×GR+0.114×BR计算得出。可选地，所述唇彩强度函数α(Yi)是由所述嘴唇区域各像素点的亮度Yi和所述嘴唇区域的平均亮度YM按照如下公式计算得出；α(Yi)＝max(0，1-λ|Yi-YM|)其中，Yi是由嘴唇区域内像素点的实际颜色(Ri，Gi，Bi)按照Yi＝0.299×Ri+0.587×Gi+0.114×Bi计算得出；YM是由平均颜色(RM，GM，BM)按照YM＝0.299×RM+0.587×GM+0.114×BM计算得出；λ是可调系数。可选地，所述根据颜色映射曲线和唇彩强度函数，对嘴唇区域内像素点添加唇彩包括：由颜色映射曲线和唇彩强度函数按照如下公式计算得出嘴唇区域各像素点的最终唇彩颜色；根据所述嘴唇区域各像素点的最终唇彩颜色对嘴唇区域内像素点添加唇彩；Rnew＝fR(Ri)α(Yi)+Ri(1-α(Yi))Gnew＝fG(Gi)α(Yi)+Gi(1-α(Yi))Bnew＝fB(Bi)α(Yi)+Bi(1-α(Yi))其中，(Rnew，Gnew，Bnew)为嘴唇区域各像素点的最终唇彩颜色；(fR(Ri)，fR(Ri)，fR(Ri))是由所述嘴唇区域各像素点的实际颜色(Ri，Gi，Bi)按照颜色映射曲线Rd＝fR(Rs)、Gd＝fG(Gs)和Bd＝fB(Bs)计算得出的映射颜色；α(Yi)为所述嘴唇区域各像素点的映射颜色占所述最终唇彩颜色的第一比重；(1-α(Yi))为所述嘴唇区域各像素点的实际颜色占所述最终唇彩颜色的第二比重；根据所述嘴唇区域各像素点的最终唇彩颜色对嘴唇区域内像素点添加唇彩。第二方面，本专利技术提供一种自适应虚拟唇彩的生成系统，包括：嘴唇区域确定单元，用于获取人脸图像中的嘴唇关键点，并由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域；颜色映射曲线生成单元，用于统计嘴唇区域各像素点的平均颜色，并根据所统计的平均颜色和参考唇彩颜色生成颜色映射曲线；唇彩强度函数生成单元，用于获取嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度，并根据嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度得出唇彩强度函数，其中，所述唇彩强度函数用以表示嘴唇区域各像素点的亮度和添加唇彩强度之间的关系；唇彩添加单元，用于根据颜色映射曲线和唇彩强度函数，对嘴唇区域内像素点添加唇彩。可选地，所述颜色映射曲线生成单元包括：平均颜色计算模块，用于按照统计嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)；其中，(Ri，Gi，Bi)为嘴唇区域内像素点的实际颜色，N为嘴唇区域内像素点的数量；目标唇彩颜色计算模块，用于根据嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)和参考唇彩颜色(RR，GR，BR)确定目标唇彩颜色(RT，GT，BT)；映射曲线生成模块，用于在R通道以(0，0)，(RT，RT),(255，255)为控制点，拟合贝赛尔曲线得出R通道的颜色映射曲线Rd＝fR(Rs)；在G通道以(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应虚拟唇彩的生成方法，其特征在于，包括：获取人脸图像中的嘴唇关键点，并由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域；统计嘴唇区域各像素点的平均颜色，并根据所统计的平均颜色和参考唇彩颜色生成颜色映射曲线；获取嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度，并根据嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度得出唇彩强度函数，其中，所述唇彩强度函数用以表示嘴唇区域各像素点的亮度和添加唇彩强度之间的关系；根据颜色映射曲线和唇彩强度函数，对嘴唇区域内像素点添加唇彩。

【技术特征摘要】
1.一种自适应虚拟唇彩的生成方法，其特征在于，包括：获取人脸图像中的嘴唇关键点，并由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域；统计嘴唇区域各像素点的平均颜色，并根据所统计的平均颜色和参考唇彩颜色生成颜色映射曲线；获取嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度，并根据嘴唇区域各像素点的亮度和嘴唇区域的平均亮度得出唇彩强度函数，其中，所述唇彩强度函数用以表示嘴唇区域各像素点的亮度和添加唇彩强度之间的关系；根据颜色映射曲线和唇彩强度函数，对嘴唇区域内像素点添加唇彩。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述嘴唇关键点至少包括左右嘴角、外唇线上均匀分布的M个关键点和内唇线上均匀分布的N个关键点；其中，M≥4，N≥4。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域包括：用样条曲线拟合所述左右嘴角和所述外唇线上均匀分布的M个关键点，得出第一封闭区域A1；用样条曲线拟合所述左右嘴角和所述内唇线上均匀分布的N个关键点，得出第二封闭区域A2；将所述第一封闭区域A1减去所述第二封闭区域A2所得区域确定为嘴唇区域。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在所述获取图像中的嘴唇关键点，并由所述嘴唇关键点确定嘴唇区域之后，所述方法还包括：提取嘴唇关键点的SIFT特征；由SVM分类器判断嘴唇区域是否被遮挡，如果嘴唇区域被遮挡，则无需添加唇彩；如果嘴唇区域没有被遮挡，则执行下一步。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述由SVM分类器判断嘴唇区域是否被遮挡包括：将以嘴唇关键点的SIFT特征组成的输入特征向量输入经被遮挡和不被遮挡的嘴唇样本训练得到的SVM分类器；由所述SVM分类器输出嘴唇区域是否被遮挡的判断结果。6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述统计嘴唇区域各像素点的平均颜色，并根据所统计的平均颜色和参考唇彩颜色生成颜色映射曲线包括：按照统计嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)；其中，(Ri，Gi，Bi)为嘴唇区域内像素点的实际颜色，N为嘴唇区域内像素点的数量；根据嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)和参考唇彩颜色(RR，GR，BR)确定目标唇彩颜色(RT，GT，BT)；在R通道以(0，0)，(RT，RT),(255，255)为控制点，拟合贝赛尔曲线得出R通道的颜色映射曲线Rd＝fR(Rs)；在G通道以(0，0),(GT，GT),(255，255)为控制点，拟合贝赛尔曲线得出G通道的颜色映射曲线Gd＝fG(Gs)；在B通道以(0，0),(BT，RT),(255，255)为控制点，拟合贝赛尔曲线得出B通道的颜色映射曲线Bd＝fB(Bs)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)和参考唇彩颜色(RR，GR，BR)确定目标唇彩颜色(RT，GT，BT)包括：由所述嘴唇区域各像素点的平均颜色(RM，GM，BM)和参考唇彩颜色(RR，GR，BR)按照如下公式计算得出目标唇彩颜色(RT，GT，BT)；其中，YM为嘴唇区域各像素点的平均亮度，并由所述平均颜色(RM，GM，BM)按照YM＝0.299×RM+0.587×GM+0.114×BM计算得出；YR为参考唇彩颜色的亮度，并由所述参考唇彩颜色(RR，GR，BR)按照YR＝0.299×RR+0.587×GR+0.114×BR计算得出。8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述唇彩强度函数α(Yi)是由所述嘴唇区域各像素点的亮度Yi和所述嘴唇区域的平均亮度YM按照如下公式计算得出；α(Yi)＝max(0，1-λ|Yi-YM|)其中，Yi是由嘴唇区域内像素点的实际颜色(Ri，Gi，Bi)按照Yi＝0.299×Ri+0.587×Gi+0.114×B...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴倩，胥立丰，
申请(专利权)人：北京展讯高科通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11