一种图像面具特效的实现方法和设备技术

本发明专利技术披露了一种图象面具特效的实现方法和设备。所述方法包括如下步骤：取得图象帧；检测图象帧中脸的位置，以及眼睛和嘴巴的位置；读取并且加载面具资源文件，面具资源文件包括具有三个参考点的面具；基于脸的眼睛和嘴巴位置，得出组合矩阵，组合矩阵反映脸的眼睛和嘴巴位置与面具的三个参考点之间的对应关系；基于组合矩阵，将面具绘制到图象帧上。本发明专利技术的图像资源文件可以采用通用的文件格式，任何一个通用的图像浏览软件都能够预览，而且极大方便了面具资源文件的设计。

【技术实现步骤摘要】
一种图像面具特效的实现方法和设备^支术领域本专利技术涉及图像处理，具体地说涉及图像的面具特效处理。
技术介绍
为丰富PC (个人计算机)摄像头的使用，目前很多软件或是驱动都提供一种人脸特效。即，在图像中找到人脸及其眼睛的位置，然后， 给人脸戴帽子、戴眼镜和加胡子。包含帽子，眼镜和加胡子等图像的 文件被称为面具资源文件。在现有技术的实现方法中，面具资源文件格式受限于图像合成算 法，其格式往往并不7>开，或者难以读耳又。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供 一 种图象面具特效的实现方法和设备，能够 克服前面提到的问题。为此，根据第一方面，本专利技术提供一种图像面具特效的实现方法，包括如下步骤取得图象帧；检测图象帧中脸的位置，以及眼睛和嘴 巴的位置；读取并且加载面具资源文件，面具资源文件包括具有三个 参考点的面具；基于脸的眼晴和嘴巴位置，得出组合矩阵，组合矩阵 反映脸的眼睛和嘴巴位置与面具的三个参考点之间的对应关系；基于 组合矩阵，将面具绘制到图象帧上。根据第二方面，本专利技术提供一种面具资源文件，采用支持透明色设 置的阿尔法通道，以设置透明区域；面具资源文件的图像包括三个位 置固定的点，这三个点与脸的眼睛和嘴巴的3个坐标——对应。根据第三方面，本专利技术提供一种实现图像面具特效的设备。该设备 包括存储器，存储面具资源文件，所述面具资源文件包括具有三个 参考点的面具；取得图象帧的获取单元；脸检测单元，检测图象帧中 脸的位置；脸特征点定位单元，基于脸的位置定位眼睛和嘴巴；特效 处理单元，读取并且加载面具资源文件，面具资源文件包括面具；基 于脸的眼睛和嘴巴位置，得出组合矩阵，组合矩阵反映脸的眼睛和嘴巴位置与面具的三个参考点之间的对应关系；并且，基于组合矩阵， 将面具绘制到图象帧上。附图说明下面将参照附图对本专利技术的具体实施方案进行更详细的说明，附图中图1示意了一个面具资源文件；图2是本专利技术的面具效果流程图3是一个人脸的示意图4所示的加有面具的人脸图象；图5示意本专利技术的实现图像面具特效的设备。具体实施例方式本专利技术定制一个面具制作规范，基于规范开发面具资源文件。根据规范，面具资源文件需要支持透明色设置的Alpha通道，以设 置透明区域。透明性(transparency)是指，可使图像中某些部分不显 示出来，用来创建一些有特色的图像。面具资源文件可以采用 *. png， *. swf, *. gif文件。根据规范，面具资源文件包含的每个面具资源文件尺寸固定，其中 眼睛和嘴巴的位置在面具资源文件的图像中有固定的位置。图l是面 具资源文件的示意图。在一个例子中，设左下角坐标为(O， O)，左眼中 心位置(X-50， Y),右眼中心位置(X+50， Y),嘴巴中心位置 (X，Y-llO)。在进一步的例子中X=300, Y=340。人脸特效算法读取面具资源文件，同时根据实际图像中人脸区域的 眼睛及嘴巴的位置进行图像合成。需要说明，面具资源文件可以是任何内容，只要该文件中的图像的 3个坐标点与目标图像帧的眼睛和嘴巴的3个坐标——对应。图2是本专利技术的面具效果流程图。首先，取得RGB24或RGB32图象帧。需要指出，图像帧的格式并不 固定为RGB24或RGB32，可以采用其它的图像帧格式；图像帧的大小也 不固定，可以是640*480， 320*240， 1280*960等通用的视频大小。然后，检测图象帧中人脸的位置，以及眼睛和嘴巴的位置。图3 是一个人脸的示意图。如图3所示，左下角坐标为(O, O)，左眼中心位 置(250， 340)，右眼中心位置(350, 340)，嘴巴中心位置(300， 230)。鼻子的中心位置为(300, 300 )。接着，读取并且加载例如如图l所示的面具资源文件。基于人脸眼睛和嘴巴位置，得出组合矩阵。这里，组合矩阵是指面 具资源文件的3个坐标点和图像帧的3个坐标点之间映射关系。图像 合成时，根据面具资源文件的3个坐标点和图像帧的3个坐标点，进行 映射，可以形成最后的合成图像。由于图3所示人脸的左右眼和嘴巴 的位置与面具资源的尺寸一致，因此，不必对面具资源的尺寸调整。 当人脸的左右眼和嘴巴的位置与面具资源的尺寸不一致时，组合矩阵 需要考虑按照人脸左右眼和嘴巴的位置对面具资源进行缩放。最后，基于组合矩阵，将面具绘制到图象帧上，得到图4所示的加 有面具的人脸图象。如果图像帧的格式与面具资源文件格式不匹配，需要在图像合成 (即面具绘制)前，对面具资源文件做格式转换。图5是本专利技术的图像面具特效的实现设备。如图5所示，该设备包 括数据存储器，图象帧获取单元，人脸检测单元，人脸特征点定位单 元和特效处理单元。数据存储器存储有各种面具资源文件，每个面具资源文件包括具有 三个参考点的面具。图象帧获取单元取得含有人脸的图象帧。图象帧可以来自摄像头， 也可以来自存储单元。人脸检测单元利用所取得的图象帧，检测图象帧中人脸的位置。人 脸特征点定位单元基于人脸的位置定位眼睛和嘴巴。特效处理单元读取并且加载面具资源文件，基于人脸的眼睛和嘴巴 位置，得出一个组合矩阵。其中，组合矩阵反映脸的眼睛和嘴巴位置 和面具的三个参考点之间的对应关系。接着，特效处理单元基于组合 矩阵，将面具绘制到图象帧上。本专利技术对面具资源文件格式参数进行定义，定义一定的标准，以丰 富和方便面具资源文件的开发，同样，方便人脸特效算法进行贴图处 理。 在现有技术的实现方法中，面具资源文件格式受限于图像合成算 法，其格式往往并不公开，或者难以读取。本专利技术的图像资源文件可 以采用通用的文件格式，任何一个通用的图像浏览软件都能够预览。本专利技术定义了尺寸和规范，极大方便了面具资源文件的设计。发挥 大众的创意，丰富软件应用。另外，本专利技术贴图算法简单。由于指定的文件都具有Alpha通道， 可以设置透明色，这样，可以采用的贴图算法非常多。采用中星微公司的人脸检测和脸部器官定位算法，可以准确的找到 人脸的位置和器官的位置。结合本专利技术使用，使得软件高效易用。显而易见，在此描述的本专利技术可以有许多变化。比如，本专利技术不仅 可以实现人脸面具，也可以实现在动物或其它生物(比如拟人化的树 木)上的面具特效。这种变化不能认为偏离本专利技术的精神和范围。因 此，所有对本领域技术人员显而易见的改变，都包括在本权利要求书 的涵盖范围之内。权利要求1.一种图像面具特效的实现方法，包括如下步骤取得图象帧；检测图象帧中脸的位置，以及眼睛和嘴巴的位置；读取并且加载面具资源文件，面具资源文件包括具有三个参考点的面具；基于脸的眼睛和嘴巴位置，得出组合矩阵，组合矩阵反映脸的眼睛和嘴巴位置与面具的三个参考点之间的对应关系；基于组合矩阵，将面具绘制到图象帧上。2. 如权利要求1所述的实现方法，其特征在于包括在图像帧的格 式与面具资源文件格式不匹配的情况下，在基于组合矩阵将面具绘制到图象帧上的步骤之前，对面具资源文件做格式转换。3. 如权利要求1所述的实现方法，其特征在于所述脸是人脸。4. 如权利要求1所述的实现方法，其特征在于所述面具资源文件 采用支持透明色设置的阿尔法(Alpha)通道，以设置透明区域。5. —种面具资源文件，采用支持透明色设置的阿尔法(Alpha)通 道，以设置透明区域；面具资源文件的图像包括三个位置固定的点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像面具特效的实现方法，包括如下步骤：　取得图象帧；　检测图象帧中脸的位置，以及眼睛和嘴巴的位置；　读取并且加载面具资源文件，面具资源文件包括具有三个参考点的面具；　基于脸的眼睛和嘴巴位置，得出组合矩阵，组合矩阵反映脸的眼睛和嘴巴位置与面具的三个参考点之间的对应关系；　基于组合矩阵，将面具绘制到图象帧上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉弟，俞青，
申请(专利权)人：北京中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]