本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬美瞳瞳片的制作和顯示方法。

背景技術(shù)：

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，越來越多用戶開始使用手機(jī)、平板電腦等移動平臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)購物。與傳統(tǒng)店鋪購物相比，基于移動平臺的網(wǎng)絡(luò)購物有不受時(shí)間地點(diǎn)約束、種類齊全、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但是網(wǎng)絡(luò)購物最大的缺點(diǎn)是對商品的觀察不如傳統(tǒng)店鋪全面直觀。網(wǎng)上商城通常只能通過圖片或視頻對商品進(jìn)行展示，顧客難以利用這種方式精確選擇適合自己的個(gè)性化商品。

CN201610113132.4公開了虛擬試戴方法、虛擬試戴裝置，方法包括：采集至少一組用戶臉部圖像；根據(jù)所述用戶臉部圖像進(jìn)行識別檢測，得到人臉眼睛坐標(biāo)和人臉鼻梁坐標(biāo)；將所述人臉眼睛坐標(biāo)中兩眼的瞳距按照比例放縮的方式得到眼鏡圖像；根據(jù)人臉鼻梁坐標(biāo)計(jì)算出臉部圖像與眼鏡圖像的擬合位置，并通過所述擬合位置和所述眼鏡圖像得到試戴眼鏡的人臉圖像；將所述人臉圖像進(jìn)行輸出，完成虛擬試戴。由于根據(jù)所述用戶臉部圖像進(jìn)行識別檢測，使得試戴的結(jié)果更加精確，更加美觀。由于將所述人臉眼睛坐標(biāo)中兩眼的瞳距按照比例放縮的方式得到眼鏡圖像，能夠符合不同用戶臉型以及不同類型的眼鏡。另外，通過電腦或者手機(jī)實(shí)現(xiàn)在線試戴，操作簡單并實(shí)時(shí)反饋試戴的效果。然而這樣的眼鏡試戴方法不管是在精度、美觀度還是速度上都有短板，難以有效地應(yīng)用到手機(jī)、平板電腦等移動平臺上。而且美瞳是一種典型的個(gè)性化商品，受到網(wǎng)上展示不直觀的影響，用戶難以在網(wǎng)絡(luò)購物的過程中體驗(yàn)到真實(shí)的試戴感覺，從而難以選擇適合自己的個(gè)性化美瞳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中不存在虛擬美瞳試戴制作和試戴顯示的方法的技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種虛擬美瞳瞳片的制作和顯示方法。

本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

本發(fā)明公開了一種虛擬美瞳瞳片的制作方法，其具體包括以下的步驟：

Step1.生成純色圓形或者圓環(huán)的圖片PureColor，并制作美瞳的紋理圖片base和漸變圖片mask，純色圓形圖片PureColor、紋理圖片base和漸變圖片mask均同心；純色圓形圖片PureColor由事先設(shè)置好的純色顏色進(jìn)行填充，在圓形或者圓環(huán)范圍內(nèi)的alpha通道值為255，其余區(qū)域的alpha通道值為0。Step2.為美瞳的紋理圖片base添加PureColor純色的底色，得到虛擬美瞳的中間瞳片。Step3.按照美瞳的漸變圖片mask的alpha值重寫Step2生成的瞳片，得到虛擬美瞳的目標(biāo)瞳片。通過上述方法，得到的虛擬美瞳的目標(biāo)圖片，該瞳片效果真實(shí)，客戶滿意度好。

更進(jìn)一步地，上述紋理圖片base中，有顏色的部分的alpha值為255，顯示為不透明，白色部分的alpha值為0，顯示為全透明。

更進(jìn)一步地，上述漸變圖片mask為黑色，從中間圓心開始，逐漸增大alpha值，從而構(gòu)成美瞳瞳片的漸變效果。

更進(jìn)一步地，上述Step2中為美瞳的紋理圖片base添加PureColor純色的底色的具體過程為：base的像素乘以alpha／255加上PureColor的像素乘以1減去alpha/255。該方法使base的顏色更加鮮亮，對比更加明顯。添加顏色的時(shí)候是按照base的alpha值來添加的。

本發(fā)明還公開了一種虛擬美瞳瞳片的顯示方法，其具體包括以下的步驟：步驟一、獲取照片中的人臉并檢測出人臉上的瞳孔位置，同時(shí)采用上述方法得到美瞳瞳片的目標(biāo)圖片；步驟二，將美瞳瞳片的目標(biāo)瞳片與瞳孔進(jìn)行疊加，得到戴了美瞳瞳片的人臉圖像。通過上述方法，將獲取到的虛擬美瞳瞳片與人臉圖像進(jìn)行疊加，得到實(shí)際的試戴效果，既簡單方便，用戶體驗(yàn)又好。極大地方便了用戶的網(wǎng)上購物體驗(yàn)，提高了美瞳產(chǎn)品的銷售量。

更進(jìn)一步地，上述獲取照片中的人臉并檢測出人臉上的瞳孔位置具體包括：1.使用人臉點(diǎn)檢測算法做人臉檢測，標(biāo)注出瞳孔的大概范圍；2.使用循環(huán)反饋算法精確的計(jì)算出瞳孔的位置和大小。采用上述方法獲得的瞳孔位置更加精確，試戴效果更好。

更進(jìn)一步地，上述方法還包括對美瞳做高光處理。

更進(jìn)一步地，上述方法還包括對美瞳邊緣做拉普拉斯融合，從左右瞳孔圓心開始，融合半徑為美瞳半徑的0.85倍。

通過采用以上的技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果：本發(fā)明是針對Adroid，iOS等移動平臺的美瞳試戴方法與系統(tǒng)，通過美瞳的制作和顯示讓消費(fèi)者可以直觀的，輕松的在移動平臺購買美瞳。解決網(wǎng)購中遇到的諸如不合適，效果不理想等問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為美瞳的紋理圖。

圖2為美瞳瞳片的漸變效果圖。

圖3為美瞳瞳片的制作流程圖。

圖4為美瞳瞳片試戴的顯示過程的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，很顯然，下文所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明針對Android，iOS等移動平臺的軟硬件特點(diǎn)，提供了一種虛擬美瞳瞳片的制作與顯示方法。為適應(yīng)本發(fā)明的方法，我們對美瞳的素材有一定的要求。

alpha通道是一個(gè)8位的灰度通道，該通道用256級灰度來記錄圖像中的透明度信息，定義透明、不透明和半透明區(qū)域，其中黑表示不透明，白表示透明，灰表示半透明。

首先，素材可以為兩張200*200像素含alpha通道的格式圖片（比如PNG格式或者其他的格式），分別稱為紋理圖片base和漸變圖片mask。其中，base定義美瞳的紋理。圖1中，黑色部分的alpha值為255，顯示為不透明，相反，白色部分的alpha值為0，顯示為全透明，以此類推。當(dāng)然，Base不一定必須是黑色，這里的黑色只是列舉了其中的一個(gè)例子來進(jìn)行說明。Mask為黑色，從中間圓心（圖片的中心）開始，按照需求逐漸增大alpha值，從而構(gòu)成美瞳瞳片的漸變效果。

虛擬美瞳的制作流程大致分為以下的三個(gè)步驟。

Step1.純色底色圖片的生成。底色的顏色可以自由搭配。具體方法為：

首先生成與base等半徑的純色圓形圖案（PureColor）。PureColor可以是心圓，也可以是圓環(huán)。半徑為base邊長的一半（當(dāng)base為200*200像素時(shí)，PureColor的半徑為100），PureColor與base同心。圓或者圓環(huán)范圍由事先設(shè)置好的顏色進(jìn)行填充，在圓或者圓環(huán)范圍內(nèi)的alpha 值（不透明度）為255，其余區(qū)域的alpha值為0。

Step2.為base添加純色的底色，這樣的操作可以使base的顏色更加鮮亮，對比更加明顯。添加顏色的時(shí)候是按照base的alpha值來添加的。具體的說，就是base的像素乘以alpha／255加上PureColor的像素乘以1減去alpha/255。用公式表示為：

dst(i,j)RGB=

base(i,j) RGB*alpha(i,j)/255+pureColor(i,j)RGB*(1-alpha(i,j)/255)。其中i、j分別為橫、縱坐標(biāo)的值，dst(i,j)RGB指的是得到的最新的目標(biāo)圖片橫坐標(biāo)為i，縱坐標(biāo)為j的像素點(diǎn)的RGB像素值。alpah(i,j)為alpha通道的值，大小在0到255，這里除以255得到一個(gè)0到1的比例值。這個(gè)比例代表其他通道（BRG）所需要呈現(xiàn)出的色彩深淺。base(i,j) RGB指的是紋理圖片base橫坐標(biāo)為i，縱坐標(biāo)為j的像素點(diǎn)的RGB像素值。pureColor(i,j)RGB指的是純色圓形圖案pureColor橫坐標(biāo)為i，縱坐標(biāo)為j的像素點(diǎn)的RGB像素值。

Step3.按照mask的alpha值重寫Step2生成的圖片。Base和PureColor都含有alpha通道，但為了整體實(shí)現(xiàn)逼真的效果，需要舍棄這兩張圖片的alpha通道。因此，我們在此步驟中一般可以重寫圖片的alpha 通道。比如做法可以是把定義漸變效果的mask的alpha值原原本本的復(fù)制到目標(biāo)圖片中去。

整個(gè)美瞳瞳片制作過程的流程圖如圖4所示。

上述的操作確保了美瞳能在圖片中逼真的顯示。除此之外，瞳孔的定位也是非常重要的，直接影響美瞳位置的精準(zhǔn)度。由于瞳孔的定位方法不屬于本發(fā)明重點(diǎn)改進(jìn)的內(nèi)容。這里只做簡單的敘述。

其具體可以包括以下的兩個(gè)步驟：

1.使用CLM算法(CLM（Constrained local model）人臉點(diǎn)檢測算法)做人臉檢測，標(biāo)注出瞳孔的大概范圍。

2.使用JS_ELSD算法精確的計(jì)算出瞳孔的位置和大小。

JS_ELSD （John Suu Ellipse and line Segment Detector）

是John Suu在ELSD（Ellipse and line Segment Detector）算法基礎(chǔ)上用統(tǒng)計(jì)手法改良后的瞳孔檢測算法。

得到瞳孔的精確信息之后（圓心，半徑等），就可以將做好的瞳片，疊加上去了。具體步驟如下：

（1）計(jì)算瞳孔區(qū)域的高光區(qū)域，對美瞳做高光處理。高光處理的步驟如下：

計(jì)算瞳孔區(qū)域的灰度信息，求出灰度平均值。這里設(shè)定了一個(gè)閾值，若某點(diǎn)的灰度值超過灰度平均值乘以閾值，則說明這點(diǎn)屬于高光點(diǎn)。本方法中，高光點(diǎn)又分為兩類，一類接近純白色，一類為含底色的高光點(diǎn)。對于接近白色的高光點(diǎn)，采用直接復(fù)制到done圖片。done圖片為經(jīng)過處理后我們最終應(yīng)該得到的圖片。高光因?yàn)榛緸榘咨?，深淺有區(qū)別，采用直接復(fù)制的做法可以較為完全的保留高光的自然感上面的方法。對于含底色的高光點(diǎn)，將美瞳對應(yīng)區(qū)域的像素提高到同樣的灰度水平，再復(fù)制到done上面。其余不屬于高光的部分，按照輸入的權(quán)值加權(quán)疊加。

（2）對美瞳邊緣做拉普拉斯融合。從左右瞳孔圓心開始，融合半徑為美瞳半徑的0.85倍，這樣做可以很好的保證融合效果，使目標(biāo)圖片最接近真實(shí)效果，從而提高消費(fèi)者的購買滿意度。

本發(fā)明能很好的適用各大平臺，本方法基本的計(jì)算過程較為簡單，對內(nèi)存和cpu的消耗少，對于現(xiàn)階段的PC沒有絲毫壓力，而在計(jì)算能力較為弱的移動平臺，性能也不會有很大的下降。在最終效果的顯示方面，處理效果逼真，準(zhǔn)確，其采用多層疊加的方式，仿照自然的光線折射，反射原理，把漸變，顏色，高光等自然元素分開處理，相互作用。高光，以及漸變效果明顯。有效的解決了同類產(chǎn)品中效果不真實(shí)的缺點(diǎn)。在各大平臺的處理速度處理速度方面，平均耗時(shí)都在8ms以下。由此可看出本發(fā)明針對實(shí)時(shí)性處理的巨大潛力。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。