視頻人臉卡通化方法研究.pdf

1、視頻人臉卡通是近年來(lái)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究熱點(diǎn)，其相關(guān)產(chǎn)品不僅為人們的娛樂(lè)生活帶來(lái)很多樂(lè)趣，更是具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。目前利用計(jì)算機(jī)生成視頻卡通的主流方法無(wú)法兼顧處理速度及卡通與人臉之間的相似度，而且需要復(fù)雜的預(yù)處理工作。如果能獲得與真實(shí)人臉相似度高的人臉模型，并利用簡(jiǎn)單快速的算法對(duì)人臉模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，就能獲得流暢的、卡通還原度高的視頻卡通。本文的研究工作主要圍繞著上述問(wèn)題展開(kāi)，研究了對(duì)于一段真實(shí)人臉視頻，如何通過(guò)視頻卡通生成算法獲得一段對(duì)

2、應(yīng)視頻卡通。在此基礎(chǔ)上，本文提出了視頻卡通的多風(fēng)格渲染方法，以人工交互的方式選擇渲染風(fēng)格并完成視頻卡通的風(fēng)格化設(shè)計(jì)。本文進(jìn)一步研究了多方位視頻人臉卡通生成方法，即對(duì)一段人臉有方位變化的視頻生成相應(yīng)的視頻卡通。最后，本文給出了視頻人臉卡通生成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　本文針對(duì)處理速度慢、卡通與人臉的相似度低的問(wèn)題進(jìn)行了研究并提出了解決方法，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　一、提出了兩種視頻人臉卡通表情生成方法：基于光流法的視頻卡通生成方

3、法和基于特征點(diǎn)的視頻卡通生成方法。基于光流法的視頻卡通生成方法通過(guò)對(duì)視頻幀光流的估計(jì)得到人臉運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，以此驅(qū)動(dòng)人臉模型得到視頻人臉卡通；基于特征點(diǎn)的視頻卡通生成方法根據(jù)特征點(diǎn)的位置變化對(duì)各個(gè)面部器官的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，分別對(duì)各個(gè)面部器官進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而得到對(duì)應(yīng)的視頻人臉卡通。
　　二、提出了一種視頻人臉卡通多風(fēng)格渲染方法，在生成的視頻卡通的基礎(chǔ)上改變其風(fēng)格，使視頻卡通更具個(gè)性化。本文主要從對(duì)原始視頻卡通進(jìn)行更換發(fā)型、添加眼鏡兩個(gè)方面展開(kāi)

4、算法研究，針對(duì)每種渲染操作提出了相應(yīng)的算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，本方法能夠生成多風(fēng)格的視頻人臉卡通。
　　三、提出了一種多方位視頻人臉卡通生成方法，對(duì)頭部有擺動(dòng)的真實(shí)人臉視頻生成擺動(dòng)角度還原的視頻卡通。本文主要對(duì)擺動(dòng)角度的估計(jì)進(jìn)行了算法研究，并提出了相應(yīng)的算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法能夠生成與真實(shí)視頻擺動(dòng)角度一致的視頻卡通。
　　四、本文還給出了視頻人臉卡通表情生成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)上述視頻人臉卡通表情生成算法