視頻人臉卡通化方法研究.pdf

1、視頻人臉卡通是近年來計算機圖形學的研究熱點，其相關產(chǎn)品不僅為人們的娛樂生活帶來很多樂趣，更是具有廣闊的市場應用前景。目前利用計算機生成視頻卡通的主流方法無法兼顧處理速度及卡通與人臉之間的相似度，而且需要復雜的預處理工作。如果能獲得與真實人臉相似度高的人臉模型，并利用簡單快速的算法對人臉模型進行驅(qū)動，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題展開，研究了對于一段真實人臉視頻，如何通過視頻卡通生成算法獲得一段對

2、應視頻卡通。在此基礎上，本文提出了視頻卡通的多風格渲染方法，以人工交互的方式選擇渲染風格并完成視頻卡通的風格化設計。本文進一步研究了多方位視頻人臉卡通生成方法，即對一段人臉有方位變化的視頻生成相應的視頻卡通。最后，本文給出了視頻人臉卡通生成系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。
　　本文針對處理速度慢、卡通與人臉的相似度低的問題進行了研究并提出了解決方法，具體研究內(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、法和基于特征點的視頻卡通生成方法?；诠饬鞣ǖ囊曨l卡通生成方法通過對視頻幀光流的估計得到人臉運動數(shù)據(jù)，以此驅(qū)動人臉模型得到視頻人臉卡通；基于特征點的視頻卡通生成方法根據(jù)特征點的位置變化對各個面部器官的運動進行分析，分別對各個面部器官進行驅(qū)動，從而得到對應的視頻人臉卡通。
　　二、提出了一種視頻人臉卡通多風格渲染方法，在生成的視頻卡通的基礎上改變其風格，使視頻卡通更具個性化。本文主要從對原始視頻卡通進行更換發(fā)型、添加眼鏡兩個方面展開

4、算法研究，針對每種渲染操作提出了相應的算法，通過實驗結(jié)果分析可知，本方法能夠生成多風格的視頻人臉卡通。
　　三、提出了一種多方位視頻人臉卡通生成方法，對頭部有擺動的真實人臉視頻生成擺動角度還原的視頻卡通。本文主要對擺動角度的估計進行了算法研究，并提出了相應的算法，實驗結(jié)果表明，本方法能夠生成與真實視頻擺動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)的設計與實現(xiàn)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)上述視頻人臉卡通表情生成算法