多张人脸照片自动合成方法

摘要

本发明公开了一种多张人脸照片自动合成方法。本发明的方法是通过特征点跟踪自动定位人脸的轮廓和五官，并依此将多张照片合成为一张。本发明在无人工辅助的情况下，对于每张输入照片，首先初步定位人脸在照片中的位置，再利用定位后的人脸全局和局部信息的多重约束，精确标记外轮廓和五官。在此基础上再对每张照片自动进行颜色调整，统一色彩。再通过变形算法和各像素颜色的插值合成，得到一张具有各输入照片特征，并且清晰、真实的人脸照片。本发明具有成功率高，硬件要求低，结果清晰自然等特点，可以满足在普通硬件上的应用要求。

主权项

1. 一种多张人脸照片自动合成方法，其特征在于该方法的步骤如下：(1)首先对输入照片中的人脸进行初步定位，标定包含人脸的比人脸稍大的矩形区域，并丢弃照片的其它部分；(2)在步骤(1)定位的矩形区域内，进行人脸特征点跟踪，综合利用全局AAM模型跟踪和五官局部AAM模型跟踪的结果，精确标定人脸外轮廓及五官的特征点；具体是指：先估算五官的大致位置，再单独检测五官，检测的结果作为初始估计值，再利用全局AAM模型做全局检测，得到人脸外轮廓和五官特征点的精确位置；各特征点坐标存于代表该照片特征形状的向量s中，其定义如下：其中xk，yk是第k个特征点在照片上的位置相对坐标；(3)在步骤(2)标定的人脸外轮廓内，进行颜色调节，以平均色彩为基准，根据经验色彩分布，将输入照片的颜色色调调整到这一基准色彩附近，使得各输入照片色调一致，无太大差别，其中经验色彩分布是指，对一些标准人脸照片的色彩分布进行主元分析，取前三个主元，则正常人脸照片的色彩分布集中在这三个主元支撑的空间Sc上以对标准人脸照片进行主元分析中得到的平均色彩为中心的椭球区域中；将输入照片的颜色色调调整到这一基准色彩附近是指，将输入照片的色彩转换到空间Sc上，再通过映射函数将其分布约束在经验色彩分布的椭球区域中；(4)对输入照片中的每一张，均执行步骤(1)至(3)；(5)计算各照片在步骤(2)中跟踪结果的加权均值，该跟踪结果是指综合利用全局AAM模型跟踪和五官局部AAM模型跟踪得到人脸外轮廓及五官的特征点；(6)将各输入照片变形，使各输入照片在步骤(2)中标定的特征点移动到步骤(5)中得到的均值上，并且要统一到相同尺度，这一过程的实现方法是，对于一张输入照片I′，建立新照片I，长宽为预设值，对于]中的每一像素点p[x，y]，在原照片上计算出对应点P′[x′，y′]，将像素点P[x，y]的颜色设为与P′[x′，y]相同；(7)生成结果照片，每个像素点颜色为步骤(6)得到的各个变形后的照片中相同位置上像素点颜色的加权平均值，权重根据具体实施需要人为设定，以决定各幅输入照片在结果照片中的影响所占比例。