圖像中人臉自動(dòng)替換技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、圖像中的人臉替換是指用源圖像中的人臉區(qū)域替換目標(biāo)圖像中的人臉區(qū)域。人臉替換技術(shù)在娛樂、虛擬現(xiàn)實(shí)、隱私保護(hù)、視頻聊天等方面具有極大的應(yīng)用價(jià)值。本論文提出了一種改進(jìn)的圖像中的人臉自動(dòng)替換方法，并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)人臉替換系統(tǒng)，在視覺效果與處理速度方面都得到了較好的結(jié)果。本文的主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：
　　（1）針對(duì)傳統(tǒng)的頭部姿勢(shì)估計(jì)比較復(fù)雜的情況，提出了一種在人臉替換中簡(jiǎn)單有效的基于幾何特征的頭部姿態(tài)估計(jì)方法。人的頭部姿勢(shì)可以用俯仰角、偏

2、航角和滾轉(zhuǎn)角三個(gè)角度來描述。由于俯仰角與偏航角難以精確計(jì)算出來，本文不直接計(jì)算這兩個(gè)角度，僅計(jì)算容易得到的滾轉(zhuǎn)角。本文根據(jù)“三庭五眼”理論以及人臉特征點(diǎn)定位結(jié)果，通過計(jì)算俯仰距離比、偏航距離比以及滾轉(zhuǎn)角來估計(jì)頭部姿勢(shì)。
　?。?）針對(duì)傳統(tǒng)的人臉替換未考慮人臉是否存在眼鏡遮擋的情況，本文提出了一種眼鏡遮擋情況下的人臉替換方法。首先，充分利用特征點(diǎn)定位結(jié)果進(jìn)行精確的人眼定位，進(jìn)而確定眼鏡檢測(cè)區(qū)域；然后，訓(xùn)練眼鏡檢測(cè)分類器，檢測(cè)目標(biāo)人臉

3、是否佩戴眼鏡；若目標(biāo)人臉沒有佩戴眼鏡，則直接用源人臉替換目標(biāo)人臉；若佩戴了眼鏡，則選擇合適的方法進(jìn)行人臉替換，避免覆蓋眼鏡區(qū)域。
　?。?）針對(duì)傳統(tǒng)人臉替換速度的不足，提出了一種視頻中的實(shí)時(shí)人臉替換。首先，對(duì)視頻幀進(jìn)行人臉檢測(cè)，將檢測(cè)到的人臉區(qū)域設(shè)定為感興趣區(qū)域。接著，用人臉對(duì)齊算法提取68個(gè)人臉特征點(diǎn)，分別為雙眉（10個(gè)點(diǎn)）、雙眼（12個(gè)點(diǎn)）、鼻子（11個(gè)點(diǎn)）、嘴（18個(gè)點(diǎn)）、臉輪廓（17個(gè)點(diǎn)）。然后，根據(jù)這些人臉特征點(diǎn)對(duì)齊源人