基于OpenCV仿射变换的人脸口罩数据生成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于OpenCV仿射变换的人脸口罩数据生成方法，它是一种基于Opencv仿射变换的根据人脸图像自动生成佩戴口罩的人脸图像的方法，能够根据需要大批量的制作佩戴口罩的人脸图像数据库，用于一些和口罩相关的人脸检测研究。该方法通过使用mediapipe人脸检测算法，检测到人脸关键点，然后根据关键点的坐标，对口罩图片进行仿射变换，覆盖在选定的关键点处，生成人脸口罩图片。本发明专利技术方法的口罩生成方法相比于其他方法，首次通过HSV颜色通道对口罩的亮度进行调整，使生成的口罩图像与人脸图像的亮度平均值相同，使生成图片更真实。真实。

【技术实现步骤摘要】
基于OpenCV仿射变换的人脸口罩数据生成方法


[0001]本专利技术涉及数字图像处理
，具体涉及一种基于基于OpenCV仿射变换的人脸口罩数据生成方法。

技术介绍

[0002]研究表明，新冠病毒主要依靠呼吸通过空气进行传播，佩戴口罩是防止新冠病毒的传播的主要途径之一，尤其是在新冠经过了多次变异后，佩戴口罩可以很好的对自己和周围的人提供保护，极大降低传染风险。人工检查口罩佩戴情况不仅效率低下，而且耗费大量的人力物力。因此，通过人工智能进行口罩佩戴检测成为了一个重要方法。
[0003]人工智能训练模型需要大量的数据作为样本进行学习，而口罩佩戴检测，就需要大量的人脸图片以及佩戴口罩的人脸图片。但是现在主要的数据库中有关佩戴口罩的人脸图片数据库相对较少，部分数据库主要还是依靠人工收集然后标定的方法获取，人工收集和标定往往需要耗费大量人力和物力，而且数据集分布往往不够均衡。而通过现有方法生成的人脸口罩图片往往存在口罩样式单一，口罩部分与原图片的光照环境存在较大差异，使得图片不真实，而且对于侧脸的情况生成的结果较差。而且只有佩戴口罩和未佩戴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于仿射变换的人脸口罩图片生成方法，其特征在于:使用仿射变换作为生成方法，包括：S1.获取人脸图像，选择公开数据库和私有数据集中获取的人脸图片；S2.获取口罩图像，包括各种不同样式，颜色，形状的口罩；通过手动标记的方式口罩图片进行标记，并获得图片中口罩的关键点坐标；S3.通过mediapipe的人脸检测算法检测数据集图像中的人脸位置和大小，并获取468个人脸关键点坐标；S4.根据获取的人脸关键点坐标分别选中人脸部分和需要用口罩覆盖的部分；将人脸关键点选择包括覆盖鼻梁、覆盖鼻尖、露出鼻子、露出嘴巴特征，得到需要被口罩覆盖的人脸区域关键点，并与口罩图片上数量相同的关键点进行一一对应，记录对应关键点在人脸图像的坐标和口罩图像的坐标；S5.根据人脸部分的亮度调整口罩的亮度；将所述的人脸图像和口罩图像进行关键点选取，每次选取三组对应的关键点，将人脸三个关键点覆盖的部分的像素值置为0，将口罩图像上的三个关键点按照人脸图像的关键点做仿射变换，仿射变换后原本口罩的三个关键点坐标会变成人脸的关键点坐标，将新坐标围成图形的外部像素值全部置为0，将两幅图片合并取最大值，得到局部覆盖口罩的人脸图像；重复此步骤，直到口罩完全覆盖人脸；S6.手动标记口罩的关键点与人脸选中的关键点一一对应，进行仿射变换，将变换后的口罩覆盖在人脸上；循环处理的仿射变换生成的图像。2.根据权利要求1所述的一种基于仿射变换的人脸口罩生成方法，其特征在于，步骤S5所述的根据人脸部分的亮度调整口罩的亮度，是将人脸面部和口罩使用HSV颜色通道分别获取亮度信息，并且根据亮度平均值对口罩亮度进行缩放，使得口罩亮度与人脸面部亮度符合，包括：RGB颜色通道转...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁士利，侯睿，陈泽坤，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：