本发明专利技术公开了一种逼真地模拟促成皮肤的总体外观和状况的面部皮肤特征的进展或恶化的新方法及系统。所述方法利用面部的两种特写照片，一种是用数字照相机以标准白光采集，另一种是用同一个照相机以紫外光采集。接着，所述方法处理这些图像以模拟下列主要皮肤特征的进展或恶化：色素沉着斑点、皱纹和小纹理特征。这些特征的恶化将模拟由于长时间地暴露于阳光下而产生的面部皮肤老化、生物性老化或皮肤健康的恶化。这些特征的进展模拟在总体外观和健康方面面部皮肤的改善，如同患者已经经过治疗一样。因此，本发明专利技术公开了用于皮肤病学、化妆品和计算机动画的一系列方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像处理和模拟领域，具体地讲涉及用于描绘模拟皮肤老 化或去老化的图像生成。
技术介绍
皮肤老化对人脸外观的影响在皮肤病学中已得到很好的研究和证明。 每个人的皮肤老化进展取决于内在和外在两种因素。内在因素例如性别、 种族和肤色是由遗传所控制并且对于每个人是独一无二的，并可影响表皮 变薄的速率、机械弹性的丧失和随着年龄而发生的其它具有鲜明特征的组 织学变化和生物机械变化。内在因素影响阳光照不到的和暴露于阳光下的 身体部位。外在因素包括个体的饮食、生活方式、皮肤护理习惯和日晒历 史。已熟知长期日晒会加速皮肤老化的起始时间和严重程度。包括面部在内的所有暴露的身体部位均具有某种程度的皮肤光老化。(Gilchrest.， B. Photodamage， Blackwell Science, Inc. 1995年)。光老化的皮肤的视觉上最突出的特征之一是斑点紋状和不规则色素沉 着，此在皮肤上表现为具有深棕色的斑点(Griffiths C.E.M. ， "The clinical identification and quantification of photodamage"， Brit. J. Derm.,第127巻(增刊41)，第37至42页，1992年；K. Miyamoto 等人的 "Utilization of a high-resolution digital imaging system for the objective and quantitative assessment of hyperpigmented spots on the face ，， , Skin Research and Technology,第8巻，第2期，第73至78页，2002年5月，后文称为 "Miyamoto参考文献")。这些色素沉着损害称为老年斑、肝斑、老年 斑痣或光化痣。采用会显示出在标准白光下不可见的亚表面色素沉着的方 法可较好地观测光损坏的皮肤上的色素沉着过度。 一种称为紫外激发荧光 照相术的方法，其最初由Kollias提出(ollias等人的"Fluorescencephotography in the evaluation of hyperpigmentation in photodamaged skin" ， J Am Acad De簡to1.，第36巻，第226至230 页，1997年)，涉及在中心为365nm的窄波段UVA下对皮肤进行成像。 表皮黑素在这个UVA范围内强烈吸收，约为它在可见光i普中吸收性的3至 5倍。未,皮表皮黑素所吸收的任何UVA进入真皮，在此处它被胶原和弹性 蛋白纤维散射和吸收，所述胶原和弹性蛋白纤维将所吸收的一些能量转换 成荧光。最大胶原放射的波长发生在中心为420nm的可见光镨中。黑素在 420nm处的体内吸收性比在540nm处大一倍。因此，进入皮肤并达到真皮 的UVA的总量被表皮黑素衰减5折并且可见荧光的量被同一表皮黑素衰减 约2折。换句话讲，与可见光相比，利用紫外激发荧光的表皮黑素检测敏 感约10倍。敏感性上的这种增强为检测在正常白光成像方法下不能看见 的色素沉着点创造了条件。用可见光不能观察的色素沉着点在生命的后半 段在正常可见光下将不受干预地变得更暗并更明显可见。老化的皮肤的其它突出特征是部分地由真皮结締组织例如胶原的逐渐 蚀变和损失引起的粗糙紋理和皮肤皱紋(Leyden J.J. "Clinical features of ageing skin" ， Br, J. Dermatol.第122巻，增刊35，第 1至3页，1990年)，特别是在身体的日晒区域(Bailey， Molecular mechanisms of aging in connective tissues, Mech. Aging Dev.， 第 112巻，第7期，第735至755页，2001年)。色素沉着过度、皱紋和粗 糙紋理是可见的皮肤特征，其对皮肤的总体外观和健康起着重要的作用。能够准确地模拟老化过程具有实际价值。老化模拟具有几种有用的应 用，例如计算机动画、面部识别、失踪人员鉴定、娱乐、医药和化妆品。 已经利用各种模型来实现老化面部的逼真模拟，包括几何模型、基于物理 的模型、基于图像的模型或生物-机械模型(Hussein, K. H， Toward realistic facial modeling and re-rendering of human skin aging animation ， Proceedings of the Shape Modeling International 2002， IEEE计算机协会，2002年)。已经进行了尝试来定制老化模拟， 以便它更准确地描绘特定个人将来的老化的外观。例如，已经根据图像的拟个体的老化的外观(Hysert PE等人的"At Face Value" : age progression software provides personalized demonstration of theeffects of smoking on appearance" ， Tobacco Control, 第12巻， 第238至240页，2003年)。这种方法的局限性在于，老化的图像是人 群标准的反映，并且不一定反映个体独特的老化过程。Boissiux等人开发了一种基于图像的模型以模拟皮肤老化，其中用 预先计算好皱紋的一般蒙版作为在个人面部的3D模型上的紋理。利用了 八个基本蒙版并且所用的具体蒙版与人的性别、面部形状和要模拟的表情 种类相匹酉己(Boissiux 等人的 "Simulation of skin aging and wrinkle with cosmetic insight ，， ， Computer Animation and Simulation,第15至27页，2000年)。因为它依赖于人群平均值，这制。J ''、，Zhang等人描述了一种用于将老年脸的几何细节转移到年轻脸的几何 细节上以便使年轻脸看起来年老的方法(Zhang等人的"System and method for image-based surface detail transfer" ， US7020347B2, 2006年)。反过来，可将年轻脸的表面细节转移到年老的几何细节上使 年老脸看起来年轻。这种方法受以下事实限制，即年老脸的老化特征将与 年轻脸所将实际显示的特征不是完全一样。专利技术概述本专利技术涉及处理面部图像以检测和操纵皮肤特征例如色素沉着斑点、 皱紋和细小紋理特征以便克服前述限制性的处理方法和装置。在本专利技术的 一个方面，提供了可计算机执行的方法来检测和描绘在其中检测前述皮肤 特征的数字面部图像的相关部分。此外，采用可计算机执行的方法来检测 皮肤特征并用来操纵它们，例如通过强调或者和不再强调它们的外观，以 模拟皮肤的老化和/或去老化。在本专利技术的又一方面，处理在紫外照射下所采集的数字图像以检测在 标准光照条件下不可见的斑点的存在以及预报它们的生长和潜在的可见 性。提供了用于辨别各种类型的面部特征(例如，斑点-皱紋-紋理-其 它特征)并根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种操纵面部图像以模拟斑点老化的方法，所述方法包括： 将所述面部图像转换成具有强度分量和颜色分量的颜色空间格式； 获得所述面部图像的亚表面型式； 根据所述面部图像的亚表面型式检测亚表面斑点； 选择一组所述亚表面斑点； 生成所述一组亚表面斑点的对比度图像；和 根据所述对比度图像修改所述面部图像的强度分量和颜色分量中的至少一个，从而生成斑点老化的面部图像。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R德米利，G希尔勒布赖恩，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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