人脸面部表情的动画算法研究
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输 入 卜ｌ 叫 数据处理 Ｈ 广 人脸特 征定位 卜・ Ａ Ｍ到新模型 ｓ
的 自动 匹配
表情 卡通 动 画系统 。
１ 人 脸 卡 通 动 画 系统 原 理
人脸 卡通 动 画系 统设 计包 括 两 大 内容 ，人脸
动 画和 卡通 肖像 。在 人 脸动 画设 计 中 ，考 虑 到人
下 面实 现人 脸 的动 画提 供 先验 条件 ，本文 在 原有
Ｗ Ｗｅｄ．ｎ ２ １． 电 子 元 器 件 主 用 ４ Ｗ ． ｏ ０１ ｃ ｃ ３ ３
第 ｌ卷 ３
第３ 期
电手元 器 件 盔 用
Ｅｌｃｒ ｎｉ ｍ ｐ ｎｅ ｔ＆ Ｄｅ ｉｅＡｐｐ ｉａｉ ｎ ｅ ｔｏ ｃＣｏ ｏ ｎ ｖｃ ｌｃ ｔｏ ｓ
块１与 一个 表 情 驱 动单 元 。首 先 输 入摄 像 机 等设 备拍 摄 的人 脸 图片 ．然 后 分别 通过 人脸 特 征 定位 模块 ．人脸 表情 动 画模 块 和人 脸 肖像 卡通 处 理模 块 ，最 后输 出连续 的人 脸 卡通 肖像 图片 ，从 而实 现 一个人 脸 卡通 动画 处理 系统 。 薪 蕊 … … … … … ：：：：：一 ：：：：： ：
Ｖ０． ３ Ｎ ． １ ｏ３ １
Ｍａ ．２ １ ｒ Ｏｌ
２ １年 ３ ０ １ 月
的Ａ Ｍ方法 的基 础上 对 定 位 的关 键 部 位 ：眼 睛 、 Ｓ
眉毛 、脸型 、嘴 巴和鼻 子 的轮廓 加上 一个 权值 限 制 ，来 辅助人 脸特 征 的定位 ，令 这些 局部 人脸 结
构 的 马 氏距 离 分别 为Ｄ１ ２ ３ ４ ５ ，Ｄ ，Ｄ ，Ｄ 和Ｄ ，权 值 分 别为Ｗ ，Ｗ： ，Ｗ， ，Ｗ４ 和 。具 体分 析如下 ：
设 计 了 一 个 可 以 实 现 人 脸 卡 通 动 画 效 果 的 系统 。
关键 词 ：主 动形状 模 型 ；表 情 动 画 ；弹性形 变 ；图像 变形 ；卡通 肖像
０ 引 言
基 于 人 脸 卡 通 动 画 的 设 计 是 具 有 良好 的 发 展
想 ．给 出 系统 的原 理 结 构 图 ，如 图２ 示 。该 系 所 统 包 括 三 个 主 要 的处 理 模 块 （ 脸 特 征 定 位 模 人
块 、 人 脸 表 情 动 画 模 块 和 人 脸 肖像 卡 通 处 理 模
空 间和 巨大 的经 济价 值 。 目前 人脸 表 情 动 画和 人 脸 肖像 卡通 处理 的研 究 方法 很 多 ，但 是 没有 一 个 简 单 的 、有 效 的实 现 人脸 卡 通动 画功 能 的系 统 。
本 文 针 对 这 个 问 题 进 行 了研 究 ．设 计 了 一 个 人 脸
脸不 同表 情 变化 主要 是 通过 眉 毛 、眼 睛 和嘴 巴等 处 的不 同状 态表 达人 物 的情 绪 特征 的 ，因此 可 以
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一 一： 一 一 一ｊ … Ｊ
通 过 一个 表 情 驱 动 单 元 的 数 据来 驱 动 这 些 部 位 ，
实 现不 同表 情 的组合 。另外 ，在人 脸 变形 的设计
脸画 里＿ ｌ 表模 垩 ； 情＃ 动 卜 一 Ｅ 一 Ｊ
输出 每一帧 图像
输 出 卜——Ｈ 人脸卡通 肖像 生成 ．
中 ，考虑 到 用幽 默 的方 式表 达 人物 的 特征 ，故采
用漫 画 中的 人脸 表情 夸 张处 理 的描 述方 法 ，来 实
图２ 人 脸 卡 通动 画 系统 原 理 图
特 征定位 Ｉ Ｉ表情驱动 Ｉ ｌ表情动 画
Ｉ卡通 肖像
输 入 的人 脸 图 片 要 经 过 三 个 主 要 模 块 的处
理 ，首先 输 入 到人脸 特 征定 位模 块 ，利 用 图像 处 理 常用 的方 法对 图像 进 行处 理 ，去 除 复杂 的 背景 信息 ，然 后 利用 主 动形 状模 型 的方 法对 人 脸 的特
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—
（）根 据 经 验 ，眼 睛 是用 来 定位 的最 佳 可 选 １
特 征点 。并 且 眼睛在 整个 人脸 中所 占的面积 比例 比其 它 的面部 结 构 所 占的 比例变 化 要 小 ，故 此 。
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。
图 ３ 眼 睛 界 限 及 坐 标 系 示 意 图
现 人脸 肖像 的卡 通 处 理 。 图 １ 示 为 人 脸 卡 通 动 所
画 系 统 设 计 的 内 容 框 图 。 根 据 所 设 计 内容 的思
人 脸 卡 通 动 画
２ 人 脸 卡 通 动 画 系统 各 模 块 的 功 能
２１ 人 脸 特 征 定 位 模 块 ．
人脸 动画 Ｊ
摘wenku.baidu.com
６０ ５） １０ ４
要 ：利 用计算 机进 行 人脸 造 型 、建 立人 脸表 情 动 画 以及 对人脸 肖像进 行夸 张处理 是 当前
的 一 项 热 门研 究 课 题 ．其 技 术 和 产 品 有 着 广 阔 的 应 用前 景 和 巨 大 的 经 济 效 益 。 文 中研 究 了人
脸表 情 特 征 ，选择 一种 合 适 的人 脸表 情 动 画 和人 脸 变形技 术 的 方 法 ，并将 二 者 结合 在 一起 ，
征点 进行 定 位处 理 。该 模块 的主要 作用 是 找 到人 脸 的 关 键 部 位 ，包 括 人 的 眼 睛 、嘴 巴 和 眉 毛 ，为
坠 垩 ＩＩ 量 ＩＩ 堕 星 至
图 １ 人脸 卡 通 动 画 系统 框 图 收 稿 １ ：０１ － ２ １ ３期 ２ １ ０ — ７
第 １卷 ３
２１ 第 ３ ０１ 月期 年３
鼹 恭
Ｖ１３Ｎ． ０１ ｏ ． ３
Ｍ ａ ．２０ｌ ｒ １
ｄ ｉ Ｏ３ ６ ／ｉ ｎ１ ６ － ７ ５２ １ ．３０ ４ ｏ： ． ９ ．ｓ ．５ ３ ４ ９ ． １０ ．１ ｌ ９ ｊｓ ０
人脸 面部表情 的动画算法 研究
王 晓 峰
ｆ 电子科技 大学 自动化 学 院 ，四川 成都
的 自动 匹配
表情 卡通 动 画系统 。
１ 人 脸 卡 通 动 画 系统 原 理
人脸 卡通 动 画系 统设 计包 括 两 大 内容 ，人脸
动 画和 卡通 肖像 。在 人 脸动 画设 计 中 ，考 虑 到人
下 面实 现人 脸 的动 画提 供 先验 条件 ，本文 在 原有
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眉毛 、脸型 、嘴 巴和鼻 子 的轮廓 加上 一个 权值 限 制 ，来 辅助人 脸特 征 的定位 ，令 这些 局部 人脸 结
构 的 马 氏距 离 分别 为Ｄ１ ２ ３ ４ ５ ，Ｄ ，Ｄ ，Ｄ 和Ｄ ，权 值 分 别为Ｗ ，Ｗ： ，Ｗ， ，Ｗ４ 和 。具 体分 析如下 ：
设 计 了 一 个 可 以 实 现 人 脸 卡 通 动 画 效 果 的 系统 。
关键 词 ：主 动形状 模 型 ；表 情 动 画 ；弹性形 变 ；图像 变形 ；卡通 肖像
０ 引 言
基 于 人 脸 卡 通 动 画 的 设 计 是 具 有 良好 的 发 展
想 ．给 出 系统 的原 理 结 构 图 ，如 图２ 示 。该 系 所 统 包 括 三 个 主 要 的处 理 模 块 （ 脸 特 征 定 位 模 人
块 、 人 脸 表 情 动 画 模 块 和 人 脸 肖像 卡 通 处 理 模
空 间和 巨大 的经 济价 值 。 目前 人脸 表 情 动 画和 人 脸 肖像 卡通 处理 的研 究 方法 很 多 ，但 是 没有 一 个 简 单 的 、有 效 的实 现 人脸 卡 通动 画功 能 的系 统 。
本 文 针 对 这 个 问 题 进 行 了研 究 ．设 计 了 一 个 人 脸
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图 ３ 眼 睛 界 限 及 坐 标 系 示 意 图
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画 系 统 设 计 的 内 容 框 图 。 根 据 所 设 计 内容 的思
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图 １ 人脸 卡 通 动 画 系统 框 图 收 稿 １ ：０１ － ２ １ ３期 ２ １ ０ — ７
第 １卷 ３
２１ 第 ３ ０１ 月期 年３
鼹 恭
Ｖ１３Ｎ． ０１ ｏ ． ３
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人脸 面部表情 的动画算法 研究
王 晓 峰
ｆ 电子科技 大学 自动化 学 院 ，四川 成都