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发型模拟图像的形成方法

  • 专利名称
    发型模拟图像的形成方法
  • 发明者
    中村敦, 森谷圭一, 池田浩
  • 公开日
    2009年4月8日
  • 申请日期
    2007年3月16日
  • 优先权日
    2006年3月23日
  • 申请人
    花王株式会社
  • 文档编号
    A45D44/00GK101404910SQ200780010336
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种发型模拟图像的形成方法,所述发型模拟图像由被试验者的脸部图像和所选择的头发图像合成,所述发型模拟图像的形成方法的特征在于在被试验者的脸部图像中,检测双眼,基于通过双眼的直线即眼线和作为双眼的间隔的规定倍数而得到的脸部宽度,形成半椭圆形曲线,并将其作为脸部的眼线的下侧的虚构的轮廓线,在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线,取得半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置,检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部,并将其作为脸部的轮廓线的左右两端部,另一方面,针对作为所选择的头发图像的基础的脸部图像,与所述被试验者的脸部图像相同地检测脸部的轮廓线的左右两端部,通过相似放大或相似缩小被试验者的脸部图像或所选择的头发图像,使双方的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致,以合成被试验者的脸部图像和所选择的头发图像2. 如权利要求1所述的发型模拟图像的形成方法,其特征在于 在被试验者的脸部图像中,在检测脸部的轮廓线的左右两端部之前,沿上下方向扫描半椭圆形曲线,取得半椭圆形曲线和脸部图像中 的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置,检测该位 置的半椭圆形曲线的下端部,并将其作为脸部的轮廓线的下端部,基于脸部的轮廓线的左右两端部的宽度D1、脸部的轮廓线的下端部和眼线的距离D2、以及眼线和头顶部的距离D3之间的规定的关系式,针对被试验者的脸部图像,从脸部的轮廓线的左右两端部的宽度Dlf、半椭圆形曲线的下端部和眼线的距离D2f取得眼线和头顶部的距 离D3f,作为被试验者的脸部图像的大小调整用矩形,形成在下边包含脸 部的轮廓线的下端部、在相对的左右两边包含左右两端部、在上边包 含头顶部的矩形,另一方面,与所述被试验者的脸部图像的大小调整用矩形相同地, 从作为该头发图像的基础的脸部图像,形成所选择的头发图像的大小 调整用矩形,通过在纵方向或横方向上放大或縮小所选择的头发图像,使所选 择的头发图像的大小调整用矩形的纵横比匹配于被试验者的脸部图像 的大小调整用矩形的纵横比,通过相似放大或相似縮小被试验者的脸部图像或所选择的头发图 像,使双方的大小调整用矩形的宽度一致,以合成被试验者的脸部图 像和所选择的头发图像3. 如权利要求1或2所述的发型模拟图像的形成方法,其特征在于通过如下的过程形成半椭圆形曲线(1) 画出隔开脸部宽度的间隔的与眼线垂直的2条直线即脸部宽度线,(2) 在与各脸部宽度线相距脸部宽度的7~15%的外侧,画出与脸部宽度线平行的直线即外形线,(3) 在与眼线相距脸部宽度的75 90%的距离的下方,画出与眼 线平行的直线即虚构的下颌线,(4) 以眼线和外形线的交点为起点,以从双眼的中点垂直于眼线 地下垂至虚构的下颌线的线的垂足为终点,以脸部宽度线和虚构的下 颌线的交点为控制点,描绘贝塞尔曲线4. 如权利要求2或3所述的发型模拟图像的形成方法,其特征在于脸部的轮廓线的左右两端部的宽度Dl、脸部的轮廓线的下端部和 眼线的距离D2、以及眼线和头顶部的距离D3的关系式为(D3/D2) 和(D2/D1)的函数5. —种发型模拟图像形成系统,具备自动合成所输入的脸部图像 和所选择的头发图像的演算装置,以及同时地或切换地显示脸部图像、头发图像、以及模拟图像的显示器,其特征在于 演算装置具备在所输入的脸部图像或作为所选择的头发图像的基础的脸部图像 中,检测双眼的功能;测量双眼的间隔,算出其规定倍数以作为脸部宽度的功能; 基于通过双眼的直线即眼线和脸部宽度,制作半椭圆形曲线的功能;检测脸部图像中的边缘线的功能;在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线,取得半椭圆形曲线 和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位 置,检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部,并将其作为脸部的轮 廓线的左右两端部的功能;通过相似放大或相似縮小所输入的脸部图像或所选择的头发图 像,使双方的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致的功能;以及合成所输入的脸部图像和所选择的头发图像的功能6.如权利要求5所述的发型模拟图像系统,其特征在于 演算装置具备在脸部图像上沿上下方向扫描半椭圆形曲线,取得半椭圆形曲线 和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位 置,检测该位置的半椭圆形曲线的下端部,并将其作为脸部的轮廓线 的下端部的功能;基于脸部的轮廓线的左右两端部的宽度D1、脸部的轮廓线的下端 部和眼线的距离D2、以及眼线和头顶部的距离D3之间的规定的关系 式,针对该所输入的脸部图像,从脸部的轮廓线的左右两端部的宽度 Dlf、半椭圆形曲线的下端部和眼线的距离D2f取得眼线和头顶部的距 离D3f的功能;作为所输入的脸部图像的大小调整用矩形,形成在下边包含所述 脸部的轮廓线的下端部、在相对的左右两边包含左右两端部、在上边 包含头顶部的矩形的功能;与所述所输入的脸部图像的大小调整用矩形相同地,从作为该头发图像的基础的脸部图像,形成所选择的头发图像的大小调整用矩形的功能;以及通过在纵方向或横方向上放大或縮小所选择的头发图像,使所选 择的头发图像的大小调整用矩形的纵横比匹配于所输入的脸部图像的 大小调整用矩形的纵横比的功能
  • 技术领域
    本发明涉及通过合成脸部图像和头发图像来形成发型模拟图像的 方法和系统
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:发型模拟图像的形成方法一般消费者为了在实际中不改变发型,事先就能够判断某种发型 是否适合自己,将他的脸部图像和他所指定的发型的头发图像合成, 形成发型模拟图像。 一直以来,在这种发型模拟图像的形成中,操作 人员通过手工作业来调整脸部图像和头发图像的大小以及重合的位置。然而,这种方法中,不能在短时间内向消费者提供发型模拟图像, 实际上,消费者在店里无法尝试各种发型,而且,在大多依赖于发型 模拟图像的制作的情况下难以应对。与此相对的是,虽然具有自动抽出脸部区域,将脸部区域的轮廓 线的最大宽度作为脸部宽度,调和脸部图像和头发图像的脸部宽度, 自动地进行匹配的方法(专利文献l),但是,该方法中,即使是同一 人物的图像,在头发覆盖脸部的情况和不覆盖的情况下,作为匹配基 础的脸部宽度已经改变,结果,形成了头发图像和脸部图像的匹配不 自然的发型模拟图像。专利文献1:日本专利申请公开第H8-131252号公报 发明内容针对以上所述的现有技术的问题,本发明的目的在于,在合成脸 部图像和头发图像,形成发型模拟图像时,不管头发是否覆盖脸部, 对于任何发型的脸部图像,均能够自动且简便地合成任意发型的头发 图像,而且头发图像和脸部图像的匹配不失自然性。发明者们发现了以下情况(1) 脸部的大致下半部分的轮廓线能够用半椭圆形曲线匹配,通 过使半椭圆形曲线与脸部图像的下颌部的轮廓线匹配,即使在下颌的 上侧,脸部的轮廓线被头发隐藏,也能够用半椭圆形曲线预测它的轮 廓线。(2) 由于发型的关系,难以从脸部图像预测头顶部(即,头盖骨 的轮廓线的顶部),但是,使用半椭圆形曲线求出的脸部的轮廓线的左 右两端部的宽度、脸部的轮廓线的下端部和眼线的距离、以及眼线和 头顶部的距离之间存在着特定的关系,因此,(3) 在合成被试验者的脸部图像和因被试验者的喜好等而选择的头发图像时,针对被试验者的脸部图像和作为所选择的头发图像的基 础的脸部图像,形成作为脸部的虚构的轮廓线的半椭圆形曲线,通过 使半椭圆形曲线与头发未覆盖的下颌部的边缘线匹配,从而确定脸部 的轮廓线的左右两端部,如果事先使左右两端部的宽度在被试验者的 脸部图像和所选择的头发图像中一致,则无论头发是否覆盖脸部,均 得到头发图像和脸部图像的自然的匹配。(4) 而且,使用半椭圆形曲线也求出脸部的轮廓线的下端部,进 而基于特定的关系式预测头顶部,基于如此地得到的脸部的轮廓线的 下端部、左右两端部、以及头顶部,形成用于调整脸部图像和头发图 像的大小的大小调整用矩形,另一方面,针对所选择的头发图像,如 果与被试验者的脸部图像的大小调整用矩形相同地从作为其基础的脸 部图像形成大小调整用矩形,并使其大小调整用矩形的纵横比与被试 验者的脸部图像的大小调整用矩形的纵横比一致,那么,被试验者的 脸部图像和作为所选择的头发图像的基础的脸部图像的外形,即使在 长脸或圆脸这些大不同的情况下,也得到了自然的匹配。艮口,本发明提供一种由被试验者的脸部图像和所选择的头发图像合成的发型模拟图像的形成方法,其特征在于 在被试验者的脸部图像中,检测双眼,基于通过双眼的直线(以下,称为眼线)和作为双眼的间隔的规 定倍数而得到的脸部宽度,形成半椭圆形曲线,并将其作为脸部的眼 线的下侧的虚构的轮廓线,在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲 线,取得半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位置,检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部, 并将其作为脸部的轮廓线的左右两端部,另一方面,针对作为所选择的头发图像的基础的脸部图像,与上 述被试验者的脸部图像相同地检测脸部的轮廓线的左右两端部,通过相似放大或相似縮小被试验者的脸部图像或所选择的头发图 像,使双方的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致,以合成被试验 者的脸部图像和所选择的头发图像。并且,本发明提供一种发型模拟图像形成系统,该发型模拟图像 形成系统具备自动合成所输入的脸部图像和所选择的头发图像的演算 装置,以及同时地或切换地显示脸部图像、头发图像、以及模拟图像 的显示器,演算装置具备在所输入的脸部图像或作为所选择的头发图像的基础的脸部图像中,检测双眼的功能;测量双眼的间隔,算出其规定倍数以作为脸部宽度的功能; 基于通过双眼的直线(眼线)和脸部宽度,制作半椭圆形曲线的功能;检测脸部图像中的边缘线的功能;在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线,取得半椭圆形曲线 和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度最大的半椭圆形曲线的位 置,检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部,并将其作为脸部的轮 廓线的左右两端部的功能;通过相似放大或相似縮小所输入的脸部图像或所选择的头发图 像,使双方的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致的功能;以及合成所输入的脸部图像和所选择的头发图像的功能。根据本发明的发型模拟图像的形成方法,由于分别针对被试验者 的脸部图像和因该被试验者的喜好等而选择的头发图像,使用半椭圆 形曲线检测脸部的轮廓线的左右两端部,因而无论头发是否覆盖脸部, 均能够取得脸部的轮廓线的左右两端部的宽度,使左右两端部的宽度 在脸部图像和头发图像中一致。所以,在被试验者的脸部图像中,无 论头发是否覆盖脸部,均能够不损失匹配的自然性地将任意的发型的头发图像合成于任意的被试验者的脸部图像,并且,不需要通过操作 者的手工作业进行匹配,就能够简便地进行这种合成。而且,本发明的发型模拟图像的形成方法中,如果分别针对被试 验者的脸部图像和所选择的头发图像,使用半椭圆形曲线,也检测除 脸部的轮廓线的左右两端部以外的下端部,并基于特定的关系式预测 头顶部,基于这些形成大小调整用矩形,那么,使用该大小调整用矩 形,能够将头发图像的纵横比调和于脸部图像的纵横比,因而,被实 验者的脸部图像和作为所选择的头发图像的基础的脸部图像的外形, 即使在长脸或圆脸这些大不同的情况下,也能够得到自然的匹配。另外,根据本发明的发型模拟图像系统,能够用演算装置自动地 进行本发明的发型模拟图像的形成方法。所以,能够在短时间内形成 多个发型模拟图像,例如,即使来自很多人的发型模拟图像的制作委 托通过网络蜂拥而至,也能够向各个委托者提供发型模拟图像。图1是发型模拟图像的形成方法的流程图。图2是发型模拟图像的形成系统的模块图。 图3是半椭圆形曲线的说明图。图4是发型模拟图像的形成方法中的半椭圆形曲线的形成方法的 说明图。图5是脸部图像的边缘图像。图6是脸部的轮廓线的下端部的取得方法的说明图。图7是脸部的轮廓线的下端部的取得方法的说明图。图8是脸部的轮廓线的左右两端部的取得方法的说明图。图9是脸部的轮廓线的左右两端部的取得方法的说明图。图10是脸部的轮廓线的左右两端部Pb、 Pc间的宽度Dl、脸部的轮廓线的下端部Pa和眼线Ll的距离D2、以及眼线Ll和头顶部Pd的距离D3之间的关系图。图11是脸部图像的大小调整用矩形的说明图。 图12是头发图像的大小调整用矩形的说明图。 图13是脸部图像和头发图像合成时的说明图。符号的说明 1:电脑主机 2:显示器 3:数码相机 4:图像扫描仪 5:打印机10:发型模拟图像形成系统 20:脸部图像的大小调整用的矩形 21:头发图像的大小调整用的矩形 DO:脸部宽度Dl:脸部的轮廓线的左右两端部Pb、 PC的宽度 D2:脸部的轮廓线的下端部和眼线L1的距离 D3:脸部图像的眼线L1和头顶部的距离Dlf:被试验者的脸部图像的脸部的轮廓线的左右两端部Pb、 PC 的宽度D2f:被试验者的脸部图像的脸部的轮廓线的下端部和眼线Ll的距离D3f:从图10的关系预测的被试验者的脸部图像的眼线Ll和头顶 部Pd的距离Dlh:作为头发图像的基础的脸部图像的脸部的轮廓线的左右两端 部Pb、 Pc的宽度D2h:作为头发图像的基础的脸部图像的脸部的轮廓线的下端部和 眼线Ll的距离D3h:作为头发图像的基础的脸部图像的任意地设定的眼线Ll和头顶部Pd的距离D4:外形线L3的间隔 .LO:半椭圆形曲线Ll:眼线L2:脸部宽度线L3:外形线L4:虚构的下颌线 Pa:脸部的轮廓线的下端部 Pb:脸部的轮廓线的左端部 PC:脸部的轮廓线的右端部 Pd:头顶部以下,参照附图,详细地说明本发明。并且,各图中,同一符号 表示同一或相同的构成要素。图1是表示合成脸部图像和头发图像,形成发型模拟图像的本发明的发型模拟图像的形成方法的一个实施例的流程图,图2是实施该 方法的发型模拟图像形成系统10的模块图。系统10由电脑主机1和显示器2形成,电脑主机1上连接有数码 相机3、图像扫描仪4、以及打印机5等。电脑主机1是自动合成脸部图像和头发图像的演算装置,大致上 具有抽出图像中的特定颜色的区域,测量所抽出的区域的大小的功能, 描绘规定的直线图形或曲线图形的功能,形成边缘图像的功能,检测 边缘线的功能,移动图像或描绘图形的功能,放大或縮小图像或描绘 图形的功能,测量图像或描绘图形的重合程度的功能,合成图像的功 能等,还具备本发明的发型模拟图像的形成中所使用的各功能。并且, 抽出特定颜色的区域的功能,测量所抽出的区域的大小的功能,描绘 规定的直线图形或曲线图形的功能,形成边缘图像的功能,检测边缘 线的功能,移动图像或描绘图形的功能,放大或縮小图像或描绘图形 的功能,测量图像或描绘图形的重合程度的功能,合成图像的功能等 图像处理功能自身,例如,能够通过在电脑主机1上安装Adobe公司 开发的photoshop等市售的图像处理软件来得到。显示器2同时地或切换地显示在电脑主机1读入的脸部图像和头 发图像、以及由脸部图像和头发图像合成的模拟图像。图1的发型模拟图像的形成方法中,首先,在电脑主机1取得被 试验者的脸部图像。脸部图像的取得,例如,可以通过用数码相机3 拍摄被试验者的脸部图像,并将其读入到电脑主机1来进行,也可以通过使用图像扫描仪4读取被试验者的脸部照片来进行,也可以利用 网络等通信线路取得。这种情况下,从提高脸部图像和头发图像的合 成处理速度的观点出发,优选脸部图像为脸部朝向正面的图像。接着,以脸部图像中的脸部宽度和通过双眼的直线(眼线L1)为 基准,形成作为脸部的大致下半部分的虚构的轮廓线的半椭圆形曲线L0。在此,半椭圆形曲线L0,如图3所示,是指相对于具有规定的短 轴Dx、长轴Dy,在双眼的中点具有中心O的椭圆(虚线)Lx,下端 点侧稍微变细的曲线(实线)。也包括短轴Dx和长轴Dy相同,即圆 脸的情况。半椭圆形曲线L0,比起椭圆Lx,更好地与眼线L1下侧的 脸部的轮廓线匹配。并且,由于以相同的描绘方法,通过检测双眼, 取得眼线Ll和脸部宽度来确定半椭圆形曲线L0,因而能够自动地进 行描绘。而且,通过使半椭圆形曲线LO与图像上未出现的脸部的下颌 部的轮廓线相匹配,从而能够很好地预测被头发隐藏而没有出现在图 像上的脸部的轮廓线。作为半椭圆形曲线LO的具体的形成方法,例如,如图4所示,首 先,检测双眼,优选检测双眼的瞳孔的中间点Pl,画出作为眼线Ll 的通过双眼的直线。作为检测双眼的方法,例如,能够使用边缘检索 的方法,模板匹配的方法,检测眉间后再检测双眼的方法,日本专利 申请2005-380436中所记载的方法等。随后,测量双眼的间隔,优选测量双眼的瞳孔的间隔,以它的规 定倍数作为脸部宽度D0。在此,为了算出脸部宽度D0,根据经验确 定与双眼的间隔相乘的系数,可以使用1.75 2.00的数{1。夹着脸部宽度D0,画出与眼线L1垂直的2条直线,以作为脸部 宽度线L2,而且,在与各脸部宽度线L2相距脸部宽度D0乘以规定系 数后的距离的外侧,画出与脸部宽度线L2平行的2条直线,以作为外 形线L3。该系数通常可以定为7~15%的范围。由此,外形线L3的间 隔D4为D0x(114 130)0/。。并且,在与眼线Ll相距脸部宽度DO乘以规定系数后的距离的下 方,画出与眼线Ll平行的直线,以作为虚构的下颌线L4。该系数通 常可以定为75~90%的范围。以眼线Ll和外形线L3的交点为起点P2,以从双眼的中间点Pl下垂至虚构的下颌线L4的垂线的垂足为终点P3,以脸部宽度线L2和 虚构的下颌线L4的交点为控制点P4,描绘贝塞尔曲线,将该贝塞尔 曲线作为半椭圆形曲线L0。除此之外,作为半椭圆形曲线L0的形成 方法,还可以通过其它途径确定控制点,由样条曲线形成。另一方面,无论发型如何,通常,针对脸部图像中出现轮廓线的 下颌部,取得它的轮廓线。因此,优选如图5所示,从所取得的脸部 图像形成边缘图像,取得下颌部的边缘线La。于是,优选,首先为了取得脸部的轮廓线的下端部,在脸部图像 上沿上下方向扫描半椭圆形曲线L0,取得半椭圆形曲线L0和下颌部 的边缘线La的重合程度最大的半椭圆形曲线L0的位置,检测该位置 的半椭圆形曲线LO的下端部,以作为脸部的轮廓线的下端部(即,下 颌部的最下端部)Pa。脸部图像的边缘图像中,虽然下颌部的边缘线 有时部分地不清晰,但是通过该方法,即使在脸部图像的边缘图像中 下颌部的最下端部不清晰,也能够用半椭圆形曲线L0定位脸部的轮廓 线的下端部Pa。作为脸部的轮廓线的下端部Pa的定位的具体方法,例如,如图6 所示,将从图3中形成的半椭圆形曲线LO的下端部至该下端部和眼线 Ll的距离的2/3的半椭圆形曲线LO作为下颌部的半椭圆形曲线LOx, 在位于眼线L1的下方的半椭圆形曲线LO的横向宽度(g卩,外形线L3 的间隔D4)的2/3 3/3的范围(图6中用点涂满的区域)内沿上下方 向扫描该下颌部的半椭圆形曲线L0x。该下颌部的半椭圆形曲线L0x 被垂直于通过双眼的眼线Ll的直线分割成中央部和左右两端部3部 分,分别针对下颌部的半椭圆形曲线L0x的中央部和左右两端部,测 量与下颌部的边缘曲线La的重合程度,至少针对下颌部的半椭圆形曲 线L0x的右端部或左端部的区域,取得与下颌部的边缘线La的重合程 度最大的下颌部的半椭圆形曲线LOx的位置。如图7所示,将该下端 部作为脸部的轮廓线的下端部(即,下颌部的下端部)Pa。接着,为了取得脸部的轮廓线的左右两端部,在取得脸部的轮廓 线的下端部Pa的位置绘制半椭圆形曲线L0,沿左右方向对其进行扫 描,取得半椭圆形曲线L0和脸部图像中的下颌部的边缘线La的重合 程度最大的半椭圆形曲线的位置,检测该位置的半椭圆形曲线的左右两端部,以作为脸部的轮廓线的左右两端部。由此,即使在脸部图像中脸颊部被头发隐藏,也能够定位脸部的轮廓线的左右两端部Pb、 Pc。作为左右两端部Pb、 PC的定位的具体方法,例如,如图8所示,在取得脸部的轮廓线的下端部的Pa位置绘制半椭圆形曲线L0,在宽度 方向上将半椭圆形曲线LO三等分,分为中央部和左右两端部,并且, 分别针对其左右两端部,在左右方向上以半椭圆形曲线LO的宽度(即, 外形线L3的间隔D4)的1/8扫描从半椭圆形曲线L0的下端部Pa至 该下端部Pa和眼线Ll的距离的2/3的曲线L0y,取得该扫描范围(图 8中用点涂满的区域)内曲线L0y和下颌部的边缘线La的重合程度最 大的半椭圆形曲线LO的位置。如图9所示,检测该位置的半椭圆形曲 线L0的左端部、右端部,以作为脸部的轮廓线的左端部Pb、右端部 Pc,取得左右端部Pb、 Pc的宽度Dlf。而且,在检测脸部的轮廓线的下端部Pa和左右两端部Pb、 Pc的 双方的情况下,优选先如上所述地检测下端部Pa,再检测左右两端部 Pb、 Pc。如果先检测左右两端部Pb、 Pc,再检测下端部Pa,则在下颌 前端较尖的脸部图像的情况下,有时难以检测下端部Pa,但是,通过 先检测下端部Pa,再检测左右两端部Pb、Pc,就能够解决这样的问题。接着,在必要时,取得头顶部Pd的位置。为此,预先取得存在于 脸部的轮廓线的左端部Pb和右端部Pc的距离Dl、脸部的轮廓线的下 端部Pa和眼线Ll的距离D2、以及眼线Ll和头顶部Pd的距离D3之 间的,给出自然的匹配结果的关系式。这些之间的特定的关系式的成 立、尤其是(D3/D2)和(D2/D1)之间的特定的关系式的成立是发明 者通过如下的经过发现的。在多数人的脸部图像上合成多种头发图像 时,首先,用上述的方法取得距离D1、 D2,接着任意地设定距离D3, 设想横向为Dl、纵向为D2+D3的矩形(g口,后述的大小调整用矩形), 另一方面,在头发图像上也同样地设想横向为Dlh、纵向为D2h+D3h 的矩形,通过纵向或横向地放大或縮小头发图像的矩形来调和脸部图 像和头发图像的矩形的纵横比,使头发图像与脸部图像匹配,在这种 情况下,通过重复多数的试验取得给出最自然的匹配结果的脸部图像 的D3,解析出这些的(D3/D2)和(D2/D1)的关系。在此,头发图 像的D3h使用通过专业美容师判断头顶部Pd而得到的数值。作为(D3/D2)和(D2/D1)的关系式,具体而言,例如能够列举 出式(1)。D3/D2,D2/Dl+b (1) (a、 b分别为系数)式(1)中,由于头发图像的头发的长度广泛地分布在从短(发尖 大致到达下颌顶部的长度)到长(发尖到达腋下之下的长度)的范围, 因而,系数a、 b有时因发型的关系而取不同的值,例如,在头发的长 度为中等(发尖大致到达锁骨的长度)乃至半长(发尖大致达到腋下 的长度)的范围内,4种不同发型的头发图像(样式1 4)和50名被 试验者的脸部图像的匹配结果的解析为,如图10所示,a;1.63、b-2.29。而且,关于得到图10的式(1)时所使用的4种头发图像,由专 业美容师判断作为其基础的脸部图像的头顶部Pd,将4种情况均设定 为D2h:D3h二51:49,如上所述地设想调和纵横比时所使用的矩形。即使 4种D2h:D3h为相同的设定值,如图10所示,由于认为(D3/D2)和 (D2/D1)紧密相关,因而,无论发型如何,作为发型样本的头发图像 的D2h:D3h通常也可以为固定值。如果将作为头发图像的基础的脸部图像的D2h:D3h的值设定为不 同的值,那么,由于在将头发图像合成到被试验者的头发图像的情况 下,给出自然的匹配结果的系数a、 b也不同,因而,系数a、 b使用 对作为头发图像的基础的脸部图像的每个D2h:D3h的值进行解析后的 数值。但是,无论发型如何,通常将作为发型样本的头发图像的D2h:D3h 设定为45:55 57:43的范围内的固定值即可,可以使用与该设定值对应 的系数a、 b。如此地取得(D3/D2)禾P (D2/D1)的关系式之后,针对该被试验 者,使用该关系式,从脸部的轮廓线的左端部Pb和右端部Pc的距离 Dlf以及半椭圆形曲线的下端部Pa和眼线Ll的距离D2f,算出眼线Ll 和头顶部Pd的距离D3f,从该距离D3f取得头顶部Pd的位置。接着,作为脸部图像的大小调整用矩形20,如图11所示,形成在 下边包含脸部的轮廓线的下端部Pa,在相对的左右两边包含左右两端 部Pb、 Pc,在上边包含头顶部Pd的矩形。另一方面,在电脑主机1读入被试验者从任意的发型的图像中选择出的头发图像。这种情况下,能够从现有的发型书、人物照片等任 意的情报源取得头发图像。作为头发图像,可以预先将各种发型的图 像存储在电脑主机l。另外,从提高脸部图像和头发图像的合成处理速 度的观点出发,优选作为头发图像的基础的脸部图像为正面朝向的图 像。对于在电脑主机1读入的头发图像而言,作为其基础的脸部图像 与被试验者的脸部图像的情况相同,如图12所示,首先,检测双眼,取得眼线L1和脸部宽度D0,基于这些形成半椭圆形曲线LO,通过使 其与脸部图像的下颌部的边缘线匹配来检测脸部的轮廓线的下端部Pa 和左右两端部Pb、 Pc,取得左右两端部Pb、 Pc的宽度Dlh以及下端部 Pa和眼线Ll的距离D2h。从将在被试验者的脸部图像中取得D3f的情况下所用的式(1)导 出时所设定的D2h:D3h的比值,求出眼线Ll和头顶部Pd的距离D3h。使用如此地取得的头发图像的左右两端部Pb、 Pc的宽度Dlh,下 端部Pa和眼线Ll的距离D2h,以及眼线Ll和头顶部Pd的距离D3h, 设定大小调整用的矩形21。接着,如图13所示,通过相似放大或相似縮小头发图像,使双方 的脸部的轮廓线的左右两端部Pb、 Pc的距离Dlf、 Dlh (大小调整用矩 形20、 21的宽度) 一致,并调和双方的眼线L1,将被试验者所选择的 头发图像重叠于被试验者的脸部图像,进行合成,形成发型模拟图像。 而且,合成时预先消除被试验者的脸部图像中的头发区域,使得将头 发图像重合于被试验者的脸部图像之后,被实验者的原来的头发不成 为妨碍。头发区域的消除可以以利用边缘检测或头发的颜色的已知的 方法(例如,日本专利申请公开2005-339522号公报中记载的方法)检 测头发区域,并将其消除。而且,合成时,被实验者的脸部图像和作为所选择的头发图像的 基础的脸部图像的外形,在长脸或圆脸这些大不同的情况下,通过在 纵方向或横方向上放大或縮小头发图像,使头发图像的大小调整用矩 形21的纵横比匹配于被实验者的脸部图像的大小调整用矩形20的纵 横比,然后,使双方的图像大小调整用矩形20、 21的宽度一致,重合 眼线L1,合成被试验者的脸部图像和所选择的头发图像,形成发型模16拟图像。如此地调整图像的纵横比的方法,尤其在被试验者的脸部图像的D2/Dlf的值为0.80以下的宽脸或0.87以上的长脸的情况下,对 于形成自然的发型模拟图像有效。另一方面,在不需要调整纵横比就能够更简便地合成脸部图像和 头发图像的情况下,检测脸部的轮廓线的左端部Pb、右端部Pc即可, 能够省略下端部Pa和头顶部Pd的检测。如上所述,根据本发明,在合成脸部图像和头发图像,形成发型 模拟图像时, 一旦设定了用于形成半椭圆形曲线的系数等,就不需要 操作者的任意的判断,可以自动地形成匹配具有自然性的发型模拟图 像。产业上的利用可能性本发明在通过合成脸部图像和头发图像来形成发型模拟图像的情 况下有用,尤其在短时间内自动地形成发型模拟图像的情况下有用。
在合成脸部图像和头发图像,形成发型模拟图像时,无论头发是否覆盖脸部,均能够不损失匹配的自然性地自动且简便地合成任意的发型的头发图像。通过如下的过程形成由脸部图像和头发图像合成的发型模拟图像在脸部图像中检测双眼,基于通过双眼的直线(眼线)和作为双眼的间隔的规定倍数而得到的脸部宽度,形成作为脸部的虚构的轮廓线的半椭圆形曲线,在脸部图像上沿左右方向扫描半椭圆形曲线,从半椭圆形曲线和脸部图像中的下颌部的边缘线的重合程度检测脸部的轮廓线的左右两端部,另一方面,针对头发图像,也同样地检测轮廓线的左右两端部,使双方的图像的脸部的轮廓线的左右两端部的宽度一致,并合成双方的图像。



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