[发明专利]婴儿图像合成方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，更具体地说，涉及一种婴儿图像合成方法及装置。

背景技术

婴儿图像合成技术由于其娱乐性和趣味性，在网络媒体中得到了广泛的应用，目前多款商用软件也支持该功能。如何合成一个长相与父母相似，并且具有高度视觉美感的婴儿图像是一个富有挑战性的问题。婴儿图像合成技术是在给定一张男性图像、一张女性图像和一张原始婴儿图像的基础上，从形状和肤色两个层面上来进行婴儿图像的合成，其涉及到图像变形、图像融合等多方面的知识。

典型的婴儿图像合成技术从形状合成和肤色合成两个角度来完成婴儿图像的合成。对于形状合成，常用的方法是首先利用主动形状模型(Active Shape Model，以下简称：ASM)技术定位出人脸的特征点来描述人脸的形状，然后对父亲、母亲和婴儿的形状进行直接的线性组合得到合成的目标婴儿形状；对于肤色融合，首先利用基于高斯径向基函数的图像变形方法，根据合成的目标婴儿形状将原始图像变形为目标图像，然后再采用交叉融合的方法进行肤色的融合，最终得到合成的婴儿图像。

然而，成人脸部形状与婴儿的脸部形状存在较大区别，现有技术对父亲、母亲和婴儿的形状进行直接的线性组合得到合成的目标婴儿形状会引起合成的目标婴儿形状出现扭曲、拉伸等问题，不适合合成婴儿这样精细的人脸。另外，现有的人脸融合技术只对五官区域进行融合，忽视了额头区域的重要性，因而导致最终合成的婴儿图像出现肤色不一致和虚影的问题，特别是当父亲图像或母亲图像的头发遮住额头区域时，虚影的问题更加严重。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提出一种婴儿图像合成方法及装置，抑制合成的目标婴儿形状出现扭曲、拉伸等问题，提高婴儿图像合成的视觉质量。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种婴儿图像合成方法，包括：

对父亲源图像、母亲源图像和婴儿源图像进行特征点定位，得到各源图像的特征向量；

利用标准婴儿模板对各源图像的特征向量进行约束，得到目标婴儿形状；

根据目标婴儿形状，对各源图像分别进行变形处理，得到父亲变形图像、母亲变形图像和婴儿变形图像；

对父亲变形图像、母亲变形图像和婴儿变形图像进行融合，得到目标婴儿图像。

进一步的，在所述利用标准婴儿模板对各源图像的特征向量进行约束，得到目标婴儿形状之前还包括：基于统计的方法获取所述标准婴儿模板。

进一步的，在所述对父亲变形图像、母亲变形图像和婴儿变形图像进行融合，得到婴儿图像之前还包括：

采用主动形状模型定位出所述婴儿变形图像的五官区域；

采用椭圆肤色模型并结合所述婴儿变形图像的五官区域定位出所述婴儿变形图像的额头区域。

进一步的，所述对父亲变形图像、母亲变形图像和婴儿变形图像进行融合，得到目标婴儿图像包括：

根据所述婴儿变形图像的五官区域和额头区域，获取所述婴儿变形图像的人脸区域；

根据所述婴儿变形图像的人脸区域，截取所述父亲变形图像的人脸区域和所述母亲变形图像的人脸区域；

将父亲变形图像、母亲变形图像和婴儿变形图像的人脸区域进行融合，结合所述婴儿变形图像的背景区域得到所述目标婴儿图像。

进一步的，在所述对父亲变形图像、母亲变形图像和婴儿变形图像进行融合，得到目标婴儿图像之后还包括：对所述目标婴儿图像的额头区域进行滤波处理；所述目标婴儿图像的额头区域与所述婴儿变形图像的额头区域是相同的区域。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种婴儿图像合成装置，包括：

特征点定位模块，用于对父亲源图像、母亲源图像和婴儿源图像进行特征点定位，得到各源图像的特征向量；

目标婴儿形状获取模块，用于利用标准婴儿模板对各源图像的特征向量进行约束，得到目标婴儿形状；

变形处理模块，用于根据目标婴儿形状，对各源图像分别进行变形处理，得到父亲变形图像、母亲变形图像和婴儿变形图像；

图像融合模块，用于对父亲变形图像、母亲变形图像和婴儿变形图像进行融合，得到目标婴儿图像。

进一步的，所述装置还包括：标准婴儿模板获取模块，用于基于统计的方法获取所述标准婴儿模板。

进一步的，所述装置还包括：

五官区域定位模块，用于采用主动形状模型定位出所述婴儿变形图像的五官区域；

额头区域定位模块，用于采用椭圆肤色模型并结合所述婴儿变形图像的五官区域定位出所述婴儿变形图像的额头区域。