基于同源连续性的模拟人脸老化的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于同源连续性的模拟人脸老化的方法及装置，方法包括：获取人脸图像的特征点；根据特征点构建形状特征向量并计算度量标准，将度量标准与预设度量标准匹配计算，获取各年龄段对应的与预设数量相等的相匹配人脸图像；获取各年龄段对应的纹理增强人脸原型；确定人脸图像所处的源目标年龄段；根据人脸原型对应的形状特征向量、年龄相关和目标形状特征向量获取模拟人脸形状老化的第一模拟图像；根据人脸原型对应的像素点构建出的纹理特征向量获取模拟人脸纹理老化的第二模拟图像。装置包括：由处理器、存储器和总线完成通信的电子设备；非暂态计算机可读存储介质。所述装置执行上述方法。该方法及装置，能够真实自然的模拟人脸老化。

【技术实现步骤摘要】
基于同源连续性的模拟人脸老化的方法及装置
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种基于同源连续性的模拟人脸老化的方法及装置。
技术介绍
近年来，随着图形图像和计算机技术的迅猛发展，关于模拟人脸老化的研究在戏剧表演、刑事侦查等方面有着极其重要的应用价值。目前，模拟人脸老化的方法是将源人脸图像直接线性模拟到目标人脸图像，无论源人脸图像与目标人脸图像中人的年龄跨度有多大，都直接模拟出目标年龄的人脸图像，例如：现有技术直接将少年的人脸图像直接模拟到中年或老年人脸图像。但是，真实的人脸老化是一个缓慢的、连续的、不可避免的过程，历经少年、青年、中年、老年等各个年龄段，每个年龄段的变化具有不同的规律，现有技术并没有考虑到这种自然规律，因此，对人脸老化的模拟显得不够真实、自然。因此，如何避免上述缺陷，能够真实、自然地模拟人脸老化的过程，成为亟须解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种基于同源连续性的模拟人脸老化的方法及装置。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于同源连续性的模拟人脸老化的方法，所述方法包括：预处理待模拟的人脸图像，获取反映所述人脸图像中人脸形状特征的特征点；根据所述特征点构建出形状特征向量，再利用所述形状特征向量计算与脸型匹配的度量标准，将所述度量标准与人脸数据库中的预设度量标准进行匹配计算，根据匹配计算结果，获取各年龄段分别对应的与预设数量相等的相匹配人脸图像，所述预设度量标准是根据预设年龄区间进行预先计算的各年龄段中各人脸图像对应的度量标准；对所述相匹配人脸图像分别进行人脸纹理增强处理，以获取各年龄段对应的纹理增强的人脸原型；获取所述人脸图像所处的源年龄段，确定与所述源年龄段对应的目标年龄段；所述目标年龄段是与所述源年龄段相邻的后一段年龄段；根据不同年龄段的人脸原型所分别对应的年龄相关形状特征向量及所述形状特征向量，计算目标形状特征向量，所述不同年龄段包括所述源年龄段和所述目标年龄段；根据所述形状特征向量、所述年龄相关形状特征向量和所述目标形状特征向量获取模拟人脸形状老化的第一模拟图像；根据由所述人脸原型对应的像素点构建出的纹理特征向量对所述第一模拟图像进行纹理老化处理，以获取模拟人脸纹理老化的第二模拟图像。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于同源连续性的模拟人脸老化的装置，所述装置包括：处理单元，用于预处理待模拟的人脸图像；获取反映所述人脸图像中人脸形状特征的特征点；匹配单元，用于根据所述特征点构建出形状特征向量，再利用所述形状特征向量计算与脸型匹配的度量标准，将所述度量标准与人脸数据库中的预设度量标准进行匹配计算，根据匹配计算结果，获取各年龄段分别对应的与预设数量相等的相匹配人脸图像，所述预设度量标准是根据预设年龄区间进行预先计算的各年龄段中各人脸图像对应的度量标准；获取单元，用于对所述相匹配人脸图像分别进行人脸纹理增强处理，以获取各年龄段对应的纹理增强的人脸原型；确定单元，用于获取所述人脸图像所处的源年龄段，确定与所述源年龄段对应的目标年龄段，所述目标年龄段是与所述源年龄段相邻的后一段年龄段；计算单元，用于根据不同年龄段的人脸原型所分别对应的年龄相关形状特征向量及所述形状特征向量，计算目标形状特征向量；所述不同年龄段包括所述源年龄段和所述目标年龄段；第一模拟单元，用于根据所述形状特征向量、所述年龄相关形状特征向量和所述目标形状特征向量获取模拟人脸形状老化的第一模拟图像；第二模拟单元，用于根据由所述人脸原型对应的像素点构建出的纹理特征向量对所述第一模拟图像进行纹理老化处理，以获取模拟人脸纹理老化的第二模拟图像。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，其中，所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：预处理待模拟的人脸图像，获取反映所述人脸图像中人脸形状特征的特征点；根据所述特征点构建出形状特征向量，再利用所述形状特征向量计算与脸型匹配的度量标准，将所述度量标准与人脸数据库中的预设度量标准进行匹配计算，根据匹配计算结果，获取各年龄段分别对应的与预设数量相等的相匹配人脸图像，所述预设度量标准是根据预设年龄区间进行预先计算的各年龄段中各人脸图像对应的度量标准；对所述相匹配人脸图像分别进行人脸纹理增强处理，以获取各年龄段对应的纹理增强的人脸原型；获取所述人脸图像所处的源年龄段，确定与所述源年龄段对应的目标年龄段；所述目标年龄段是与所述源年龄段相邻的后一段年龄段；根据不同年龄段的人脸原型所分别对应的年龄相关形状特征向量及所述形状特征向量，计算目标形状特征向量，所述不同年龄段包括所述源年龄段和所述目标年龄段；根据所述形状特征向量、所述年龄相关形状特征向量和所述目标形状特征向量获取模拟人脸形状老化的第一模拟图像；根据由所述人脸原型对应的像素点构建出的纹理特征向量对所述第一模拟图像进行纹理老化处理，以获取模拟人脸纹理老化的第二模拟图像。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，包括：所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如下方法：预处理待模拟的人脸图像，获取反映所述人脸图像中人脸形状特征的特征点；根据所述特征点构建出形状特征向量，再利用所述形状特征向量计算与脸型匹配的度量标准，将所述度量标准与人脸数据库中的预设度量标准进行匹配计算，根据匹配计算结果，获取各年龄段分别对应的与预设数量相等的相匹配人脸图像，所述预设度量标准是根据预设年龄区间进行预先计算的各年龄段中各人脸图像对应的度量标准；对所述相匹配人脸图像分别进行人脸纹理增强处理，以获取各年龄段对应的纹理增强的人脸原型；获取所述人脸图像所处的源年龄段，确定与所述源年龄段对应的目标年龄段；所述目标年龄段是与所述源年龄段相邻的后一段年龄段；根据不同年龄段的人脸原型所分别对应的年龄相关形状特征向量及所述形状特征向量，计算目标形状特征向量，所述不同年龄段包括所述源年龄段和所述目标年龄段；根据所述形状特征向量、所述年龄相关形状特征向量和所述目标形状特征向量获取模拟人脸形状老化的第一模拟图像；根据由所述人脸原型对应的像素点构建出的纹理特征向量对所述第一模拟图像进行纹理老化处理，以获取模拟人脸纹理老化的第二模拟图像。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的基于同源连续性的模拟人脸老化的方法及装置，通过同源连续性原理对人脸进行基于不同年龄段的形体老化和纹理老化模拟，能够真实、自然地模拟人脸老化的过程。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例基于同源连续性的模拟人脸老化的方法流程示意图；图2(a)为本专利技术实施例输入图像；输入图像对应于待模拟的人脸图像；图2(b)为本专利技术实施例人脸对齐后的图像；图3为本专利技术实施例人脸关键点的位置图；图4(a)-图4(d)为本专利技术实施例脸型匹配的四张人脸图像；图5(a)为本专利技术实施例未经过纹理增强的人脸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于同源连续性的模拟人脸老化的方法，其特征在于，所述方法包括：预处理待模拟的人脸图像，获取反映所述人脸图像中人脸形状特征的特征点；根据所述特征点构建出形状特征向量，再利用所述形状特征向量计算与脸型匹配的度量标准，将所述度量标准与人脸数据库中的预设度量标准进行匹配计算，根据匹配计算结果，获取各年龄段分别对应的与预设数量相等的相匹配人脸图像，所述预设度量标准是根据预设年龄区间进行预先计算的各年龄段中各人脸图像对应的度量标准；对所述相匹配人脸图像分别进行人脸纹理增强处理，以获取各年龄段对应的纹理增强的人脸原型；获取所述人脸图像所处的源年龄段，确定与所述源年龄段对应的目标年龄段，所述目标年龄段是与所述源年龄段相邻的后一段年龄段；根据不同年龄段的人脸原型所分别对应的年龄相关形状特征向量及所述形状特征向量，计算目标形状特征向量，所述不同年龄段包括所述源年龄段和所述目标年龄段；根据所述形状特征向量、所述年龄相关形状特征向量和所述目标形状特征向量获取模拟人脸形状老化的第一模拟图像；根据由所述人脸原型对应的像素点构建出的纹理特征向量对所述第一模拟图像进行纹理老化处理，以获取模拟人脸纹理老化的第二模拟图像。...

【技术特征摘要】
1.一种基于同源连续性的模拟人脸老化的方法，其特征在于，所述方法包括：预处理待模拟的人脸图像，获取反映所述人脸图像中人脸形状特征的特征点；根据所述特征点构建出形状特征向量，再利用所述形状特征向量计算与脸型匹配的度量标准，将所述度量标准与人脸数据库中的预设度量标准进行匹配计算，根据匹配计算结果，获取各年龄段分别对应的与预设数量相等的相匹配人脸图像，所述预设度量标准是根据预设年龄区间进行预先计算的各年龄段中各人脸图像对应的度量标准；对所述相匹配人脸图像分别进行人脸纹理增强处理，以获取各年龄段对应的纹理增强的人脸原型；获取所述人脸图像所处的源年龄段，确定与所述源年龄段对应的目标年龄段，所述目标年龄段是与所述源年龄段相邻的后一段年龄段；根据不同年龄段的人脸原型所分别对应的年龄相关形状特征向量及所述形状特征向量，计算目标形状特征向量，所述不同年龄段包括所述源年龄段和所述目标年龄段；根据所述形状特征向量、所述年龄相关形状特征向量和所述目标形状特征向量获取模拟人脸形状老化的第一模拟图像；根据由所述人脸原型对应的像素点构建出的纹理特征向量对所述第一模拟图像进行纹理老化处理，以获取模拟人脸纹理老化的第二模拟图像。2.根据权利要求1所述的基于同源连续性的模拟人脸老化的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述人脸图像的待模拟年龄段；若判断所述目标年龄段未达到所述待模拟年龄段，更新所述源年龄段为所述目标年龄段，所述更新过程包括根据所述形状特征向量、所述年龄相关形状特征向量和所述目标形状特征向量获取模拟人脸形状老化的第一模拟图像，根据由所述人脸原型对应的像素点构建出的纹理特征向量对所述第一模拟图像进行纹理老化处理获取模拟人脸纹理老化的第二模拟图像，，然后确定更新后的源年龄段对应的目标年龄段并执行所述更新过程，直到所述目标年龄段达到所述待模拟年龄段。3.根据权利要求1或2所述的基于同源连续性的模拟人脸老化的方法，其特征在于，所述再利用所述形状特征向量计算脸型匹配的度量标准，将所述度量标准与人脸数据库中的预设度量标准进行匹配计算，根据匹配计算结果，获取各年龄段分别对应的与预设数量相等的相匹配人脸图像，包括：计算所述度量标准与所述预设度量标准之间的欧氏距离；提取所述欧氏距离小于预设阈值的目标欧氏距离；将所述目标欧氏距离进行从小到大的顺序排序，在所述各年龄段中选择与所述预设数量相等的前N个目标欧氏距离对应的相匹配人脸图像。4.根据权利要求3所述的基于同源连续性的模拟人脸老化的方法，其特征在于，将所述目标欧氏距离进行从小到大的顺序排序，在所述各年龄段中选择与所述预设数量相等的前N个目标欧氏距离对应的相匹配人脸图像的方法还包括：若N的数值小于所述预设数量，则调大所述预设阈值的数值，以使获取到的相匹配人脸图像的数量等于所述预设数量。5.根据权利要求1或2或4中的任一项所述的基于同源连续性的模拟人脸老化的方法，其特征在于，所述对所述相匹配人脸图像分别进行人脸纹理增强处理，以获取各年龄段对应的纹理增强的人脸原型，包括：采用Gabor滤波器在水平和竖直两个方向上分别对所述相匹配人脸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫军，宁欣，董肖莉，徐健，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11