[发明专利]一种基于人脸照片的简笔画生成方法

权利要求书

1.一种基于人脸照片的简笔画生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、人脸数据库的收集，利用网上开源的数据库作为训练对象；

步骤b、利用收集到的数据库对人脸识别和关键点检测模型进行训练；

步骤c、对真实人脸图片进行特征点提取；

步骤d、将输入的图片素描化；

步骤e、基于所提取的特征点，对人脸、五官、头发、服饰等进行定位和分割；

步骤f、对分割后的图像进行平滑、强化、灰度化、二值化操作；

步骤g、将处理完的部件重新组合，形成最终结果。

2.根据权利要求1所述一种基于人脸照片的简笔画生成方法，其特征在于，所述步骤c中对真实人脸图片进行特征点提取，包括以下步骤：

步骤c1、使用HOG特征检测和一个线性分类器或线性SVM实现一个人脸检测模型；

步骤c2、利用HOG特征检测算法，找到人脸的HOG特征或者梯度特征，通过HOG特征和线性分类器，找到一部分的人脸边缘，也就是人脸的位置；用一个方框去框出图片中的人脸，称此方框为人脸方框；

步骤c3、选择一个已训练好的开源形状预测模型，存于dat文件中，将人脸方框内的图片输入到开源形状预测模型,得到68个关键点。

3.根据权利要求1所述一种基于人脸照片的简笔画生成方法，其特征在于，所述步骤d中将输入的图片素描化，包括以下步骤：

步骤d1、用一个小的真实人脸数据库和人脸素描库进行素描化模型的训练；

步骤d2、真实人脸与人脸素描存在一一对应的关系，利用Haar特征检测算法分别对两者进行Haar特征检测，使用K近邻算法找到素描图的特征周围最近的K个像素的信息，包括位置、灰度值，并记录下来，找到素描图与真实人脸之间的隐性关系；

步骤d3、将训练好的模型运用到输入的图片上，从而进行素描化。

4.根据权利要求1所述一种基于人脸照片的简笔画生成方法，其特征在于，所述步骤e中基于所提取的特征点，对人脸、五官、头发、服饰等进行定位和分割，是利用特征点在坐标系中的坐标，我们能够找到近似于某个五官中心的点，以这个点作为五官中心，向四个方向扩展不同的参数作为方框的边界所在，由此形成能够框选出人脸、五官的长方形方框，用于后续的图像强化；对于头发服饰定位和分割，通过实际实验，确定2号通道能够较好地与后续代码配合，得到头发和服饰的边缘，实现了定位和分割，为了方便编写代码，也将头发和服饰的灰度化、二值化放到了get_cloth_hair模块中，对应的结果便被放到了一张新的画板中。

5.根据权利要求1所述一种基于人脸照片的简笔画生成方法，其特征在于，所述步骤f中对分割后的图像进行平滑、强化、灰度化、二值化操作，操作如下：

平滑：

使用开源库OpenCV的代码能快速地将BGR通道中的图像进行平滑，降低灰度图的边缘梯度，得到更好的效果，方便找出边缘，因为有些部位的梯度过高，会使模型认为是边缘，其实只是一些由于光线导致的错误结果；

强化、二值化：

在五官的定位、分割操作得到的方框中，对五官进行各别的二值化，由于照片的采集效果，想要使五官的二值化效果得到最佳，需要对各个五官使用不同的阈值进行二值化；

灰度化：

使用开源库OpenCV的代码便能快速地得到灰度图。

6.根据权利要求1所述一种基于人脸照片的简笔画生成方法，其特征在于，所述步骤g中将处理完的部件重新组合，形成最终结果，是能够将各个强化的五官，加深各个五官的边缘，分别放到已有头发和服饰的画板中，并且位置与输入图片相对应。