[发明专利]基于定性空间关系的卡通人物的脸部特征提取方法

摘要

本发明公开了一种基于定性空间关系的卡通人物的脸部特征提取方法，步骤1：读取卡通人物的脸部图像；步骤2：对边缘的提取、匹配处理以及确定镜像对称轴；步骤3：确定各边缘特征元素之间的“里/外”、“上/下”和“对称”定性空间关系；步骤4：对边缘特征元素进行筛选；步骤5：迭代式约束优化：即基于卡通脸的定性空间关系模型确定每个通过筛选的边缘特征元素在脸部五官中的类属性；将被检测到的脸部五官的元素数目作为附加约束条件进行迭代，步骤6：获得最优约束优化解，步骤7：根据最优解中标识为脸部五官的边缘特征元素确定脸部五官的位置和形状。该基于定性空间关系的卡通人物的脸部特征提取方法具有提取效率高和准确性高等优点。

主权项

一种基于定性空间关系的卡通人物的脸部特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：读取卡通人物的脸部图像；步骤2：对边缘的提取、匹配处理以及确定镜像对称轴：提取该脸部图像中的边缘，并将提取出的边缘对应的多个像素拟合成线段；从所述的线段中，以线段作为边缘特征元素通过匹配操作识别出具有镜像对称关系的线段，并确定镜像对称轴；步骤3：将线段聚合成序列，确定各边缘特征元素之间的“里/外”、“上/下”和“对称”定性空间关系，所述的边缘特征元素是指经过聚合的线段序列；步骤4：基于定性空间关系显著性对边缘特征元素进行筛选；步骤5：迭代式约束优化：即基于卡通脸的定性空间关系模型确定每个通过筛选的边缘特征元素在脸部五官中的类属性；脸部五官包括以下元素：眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴和脸轮廓；卡通脸的定性空间关系模型用于描述脸部五官各元素之间的里/外、上/下和对称关系；将被检测到的脸部五官的元素数目作为附加约束条件进行迭代，实现约束优化；如果获得约束优化解，则进入下一步骤，否则继续约束优化；步骤6：获得最优约束优化解：若约束优化解为多个，则将每个解中标识为脸部五官的特征元素按对应五官的出现概率加权求和，选择该值最大的解作为最优约束优化解，脸部五官的出现概率根据样本卡通图像统计获得；若约束优化解为一个，则该约束优化解为最优约束优化解；步骤7：根据最优解中标识为脸部五官的边缘特征元素确定脸部五官的位置和形状，完成卡通人物的脸部特征提取。