專利名稱：一種圖像面具特效的實現(xiàn)方法和設備的制作方法
一種圖像面具特效的實現(xiàn)方法和設備
^支術領域
本發(fā)明涉及圖像處理，具體地說涉及圖像的面具特效處理。
背景技術：
為豐富PC (個人計算機)攝像頭的使用，目前很多軟件或是驅動
都提供一種人臉特效。即，在圖像中找到人臉及其眼睛的位置，然后， 給人臉戴帽子、戴眼鏡和加胡子。包含帽子，眼鏡和加胡子等圖像的 文件被稱為面具資源文件。
在現(xiàn)有技術的實現(xiàn)方法中，面具資源文件格式受限于圖像合成算 法，其格式往往并不7>開，或者難以讀耳又。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供 一 種圖象面具特效的實現(xiàn)方法和設備，能夠 克服前面提到的問題。
為此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種圖像面具特效的實現(xiàn)方法，
包括如下步驟取得圖象幀；檢測圖象幀中臉的位置，以及眼睛和嘴 巴的位置；讀取并且加載面具資源文件，面具資源文件包括具有三個 參考點的面具；基于臉的眼晴和嘴巴位置，得出組合矩陣，組合矩陣 反映臉的眼睛和嘴巴位置與面具的三個參考點之間的對應關系；基于 組合矩陣，將面具繪制到圖象幀上。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種面具資源文件，采用支持透明色設 置的阿爾法通道，以設置透明區(qū)域；面具資源文件的圖像包括三個位 置固定的點，這三個點與臉的眼睛和嘴巴的3個坐標——對應。
根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)圖像面具特效的設備。該設備 包括存儲器，存儲面具資源文件，所述面具資源文件包括具有三個 參考點的面具；取得圖象幀的獲取單元；臉檢測單元，檢測圖象幀中 臉的位置；臉特征點定位單元，基于臉的位置定位眼睛和嘴巴；特效 處理單元，讀取并且加載面具資源文件，面具資源文件包括面具；基 于臉的眼睛和嘴巴位置，得出組合矩陣，組合矩陣反映臉的眼睛和嘴
巴位置與面具的三個參考點之間的對應關系；并且，基于組合矩陣， 將面具繪制到圖象幀上。


下面將參照附圖對本發(fā)明的具體實施方案進行更詳細的說明，附圖
中
圖1示意了一個面具資源文件；
圖2是本發(fā)明的面具效果流程圖3是一個人臉的示意圖4所示的加有面具的人臉圖象；
圖5示意本發(fā)明的實現(xiàn)圖像面具特效的設備。
具體實施例方式
本發(fā)明定制一個面具制作規(guī)范，基于規(guī)范開發(fā)面具資源文件。
根據(jù)規(guī)范，面具資源文件需要支持透明色設置的Alpha通道，以設 置透明區(qū)域。透明性(transparency)是指，可使圖像中某些部分不顯 示出來，用來創(chuàng)建一些有特色的圖像。面具資源文件可以采用 *. png， *. swf, *. gif文件。
根據(jù)規(guī)范，面具資源文件包含的每個面具資源文件尺寸固定，其中 眼睛和嘴巴的位置在面具資源文件的圖像中有固定的位置。圖l是面 具資源文件的示意圖。在一個例子中，設左下角坐標為(O， O)，左眼中 心位置(X-50， Y),右眼中心位置(X+50， Y),嘴巴中心位置 (X，Y-llO)。在進一步的例子中X=300, Y=340。
人臉特效算法讀取面具資源文件，同時根據(jù)實際圖像中人臉區(qū)域的 眼睛及嘴巴的位置進行圖像合成。
需要說明，面具資源文件可以是任何內容，只要該文件中的圖像的 3個坐標點與目標圖像幀的眼睛和嘴巴的3個坐標——對應。
圖2是本發(fā)明的面具效果流程圖。
首先，取得RGB24或RGB32圖象幀。需要指出，圖像幀的格式并不 固定為RGB24或RGB32，可以采用其它的圖像幀格式；圖像幀的大小也 不固定，可以是640*480， 320*240， 1280*960等通用的視頻大小。
然后，檢測圖象幀中人臉的位置，以及眼睛和嘴巴的位置。圖3 是一個人臉的示意圖。如圖3所示，左下角坐標為(O, O)，左眼中心位 置(250， 340)，右眼中心位置(350, 340)，嘴巴中心位置(300， 230)。鼻子的中心位置為(300, 300 )。
接著，讀取并且加載例如如圖l所示的面具資源文件。
基于人臉眼睛和嘴巴位置，得出組合矩陣。這里，組合矩陣是指面 具資源文件的3個坐標點和圖像幀的3個坐標點之間映射關系。圖像 合成時，根據(jù)面具資源文件的3個坐標點和圖像幀的3個坐標點，進行 映射，可以形成最后的合成圖像。由于圖3所示人臉的左右眼和嘴巴 的位置與面具資源的尺寸一致，因此，不必對面具資源的尺寸調整。 當人臉的左右眼和嘴巴的位置與面具資源的尺寸不一致時，組合矩陣 需要考慮按照人臉左右眼和嘴巴的位置對面具資源進行縮放。
最后，基于組合矩陣，將面具繪制到圖象幀上，得到圖4所示的加 有面具的人臉圖象。
如果圖像幀的格式與面具資源文件格式不匹配，需要在圖像合成 (即面具繪制)前，對面具資源文件做格式轉換。
圖5是本發(fā)明的圖像面具特效的實現(xiàn)設備。如圖5所示，該設備包 括數(shù)據(jù)存儲器，圖象幀獲取單元，人臉檢測單元，人臉特征點定位單 元和特效處理單元。
數(shù)據(jù)存儲器存儲有各種面具資源文件，每個面具資源文件包括具有 三個參考點的面具。
圖象幀獲取單元取得含有人臉的圖象幀。圖象幀可以來自攝像頭， 也可以來自存儲單元。
人臉檢測單元利用所取得的圖象幀，檢測圖象幀中人臉的位置。人 臉特征點定位單元基于人臉的位置定位眼睛和嘴巴。
特效處理單元讀取并且加載面具資源文件，基于人臉的眼睛和嘴巴 位置，得出一個組合矩陣。其中，組合矩陣反映臉的眼睛和嘴巴位置 和面具的三個參考點之間的對應關系。接著，特效處理單元基于組合 矩陣，將面具繪制到圖象幀上。
本發(fā)明對面具資源文件格式參數(shù)進行定義，定義一定的標準，以豐 富和方便面具資源文件的開發(fā)，同樣，方便人臉特效算法進行貼圖處 理。 在現(xiàn)有技術的實現(xiàn)方法中，面具資源文件格式受限于圖像合成算 法，其格式往往并不公開，或者難以讀取。本發(fā)明的圖像資源文件可 以采用通用的文件格式，任何一個通用的圖像瀏覽軟件都能夠預覽。
本發(fā)明定義了尺寸和規(guī)范，極大方便了面具資源文件的設計。發(fā)揮 大眾的創(chuàng)意，豐富軟件應用。
另外，本發(fā)明貼圖算法簡單。由于指定的文件都具有Alpha通道， 可以設置透明色，這樣，可以采用的貼圖算法非常多。
采用中星微公司的人臉檢測和臉部器官定位算法，可以準確的找到 人臉的位置和器官的位置。結合本發(fā)明使用，使得軟件高效易用。
顯而易見，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化。比如，本發(fā)明不僅 可以實現(xiàn)人臉面具，也可以實現(xiàn)在動物或其它生物(比如擬人化的樹 木)上的面具特效。這種變化不能認為偏離本發(fā)明的精神和范圍。因 此，所有對本領域技術人員顯而易見的改變，都包括在本權利要求書 的涵蓋范圍之內。
權利要求
1.一種圖像面具特效的實現(xiàn)方法，包括如下步驟取得圖象幀；檢測圖象幀中臉的位置，以及眼睛和嘴巴的位置；讀取并且加載面具資源文件，面具資源文件包括具有三個參考點的面具；基于臉的眼睛和嘴巴位置，得出組合矩陣，組合矩陣反映臉的眼睛和嘴巴位置與面具的三個參考點之間的對應關系；基于組合矩陣，將面具繪制到圖象幀上。
2. 如權利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于包括在圖像幀的格 式與面具資源文件格式不匹配的情況下，在基于組合矩陣將面具繪制到圖象幀上的步驟之前，對面具資源文件做格式轉換。
3. 如權利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于所述臉是人臉。
4. 如權利要求1所述的實現(xiàn)方法，其特征在于所述面具資源文件 采用支持透明色設置的阿爾法(Alpha)通道，以設置透明區(qū)域。
5. —種面具資源文件，采用支持透明色設置的阿爾法(Alpha)通 道，以設置透明區(qū)域；面具資源文件的圖像包括三個位置固定的點， 這三個點與臉的眼睛和嘴巴的3個坐標——對應。
6. —種實現(xiàn)圖像面具特效的設備，包括存儲器，存儲面具資源文件，所述面具資源文件包括具有三個參考點的面具；取得圖象幀的獲取單元； 臉檢測單元，檢測圖象幀中臉的位置； 臉特征點定位單元，基于臉的位置定位眼睛和嘴巴； 特效處理單元，讀取并且加載面具資源文件，面具資源文件包括面具；基于臉的眼睛和嘴巴位置，得出組合矩陣，組合矩陣反映臉的眼睛和嘴巴位置與面具的三個參考點之間的對應關系；并且，基于組合矩陣，將面具繪制到圖象幀上。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種圖象面具特效的實現(xiàn)方法和設備。所述方法包括如下步驟取得圖象幀；檢測圖象幀中臉的位置，以及眼睛和嘴巴的位置；讀取并且加載面具資源文件，面具資源文件包括具有三個參考點的面具；基于臉的眼睛和嘴巴位置，得出組合矩陣，組合矩陣反映臉的眼睛和嘴巴位置與面具的三個參考點之間的對應關系；基于組合矩陣，將面具繪制到圖象幀上。本發(fā)明的圖像資源文件可以采用通用的文件格式，任何一個通用的圖像瀏覽軟件都能夠預覽，而且極大方便了面具資源文件的設計。
文檔編號G06T7/00GK101354789SQ20081011880
公開日2009年1月28日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權日2008年8月22日
發(fā)明者青 俞, 曹玉弟 申請人:北京中星微電子有限公司