局部回归模型驱动的人脸素描自动生成_吉娜烨

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1、第２６卷第１２期计算机辅助设计与图形学学报Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．１２２０１４年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ－ＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ＆ＣｏｍｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｃｓＤｅｃ．２０１４局部回归模型驱动的人脸素描自动生成吉娜烨１，２）１）１）１），柴秀娟，山世光，陈熙霖１）（中国科学院计算技术研究所中国科学院智能信息处理重点实验室北京１００１９０）２）（中国科学院大学北京１０００４９）（ｎａｙｅ．ｊｉ＠ｖｉｐｌ．ｉｃｔ．ａｃ．ｃｎ）摘要：为了兼顾生成人脸素描与对应照片间的相像性和艺术性，提出一种利用局部回归模型学习照片－素描间的映射关系自动生成人脸素描的方法．首先在图像局部区域上采用回

2、归技术获得照片－素描对应局部区域之间的映射关系；然后将映射关系应用到输入的人脸照片上，考虑结构性特征并模拟铅笔素描笔触来合成对应的素描图像．在ＣＵＦＳ数据库上的实验结果表明，采用该方法合成的素描保持了原始人脸照片的身份信息，并且体现出较好的铅笔素描纹理．关键词：人脸素描；局部回归；近邻；ｌａｓｓｏ；线积分卷积中图法分类号：ＴＰ３９１ＬｏｃａｌＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎＭｏｄｅｌｆｏｒＡｕｔｏｍａｔｉｃＦａｃｅＳｋｅｔｃｈＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ１，２），ＣｈａｉＸｉｕｊｕａｎ１），ＳｈａｎＳｈｉｇｕａｎｇ１），ａｎｄＣｈｅｎＸｉｌｉｎ１）ＪｉＮａｙｅ１）（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｔｅｌｌ

3、ｉｇｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０）２）（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｎａｕｔｏｍａｔｉｃｆａｃｅｓｋｅｔｃｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｗｈｉｃｈｌｅａｒｎｓｔｈｅｍａｐｐｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｆｒｏｍｐｈｏｔｏ－ｓｋｅｔｃｈｐａｉｒｅｘａｍｐｌｅｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｌｏｃａｌｒｅｇｒｅ

4、ｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｔａｋｅｓｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｂｏｔｈｆａｃｅｆｉｄｅｌｉｔｙａｎｄａｅｓｔｈｅｔｉｃｓ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎａｆａｃｅｐｈｏｔｏａｎｄｉｔｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｋｅｔｃｈｉｓｌｅａｒｎｅｄｏｎｉｍａｇｅｐａｔｃｈｌｅｖｅｌｂｙｅｘｐｌｏｒｉｎｇｓｏｍｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｔｈｅｎ，ｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅｌｅａｒｎｅｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｔｏｔｈｅｉｎｐｕｔｆａｃｅｐｈｏｔｏ，ｔｈｅｆｉｎａｌｆａｃｅｓｋｅｔｃｈｉｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｓｉ

5、ｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｅｎｃｉｌｓｔｒｏｋｅｔｅｘｔｕｒｅ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎＣＵＦＳｄａｔａｂａｓｅｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈａｔｏｕｒｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｍｏｒｅａｐｐｅａｌｉｎｇｔｈａｎｐｒｅｖｉｏｕｓｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｐｒｅｓｅｒｖｉｎｇｏｆｂｏｔｈｆａｃｅｉｄｅｎｔｉｔｙａｎｄａｅｓｔｈｅｔｉｃｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆａｃｅｓｋｅｔｃｈ；ｌｏｃａｌｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ；ｎｅａｒｅｓｔｎｅｉｇｈｂｏｒ；ｌａｓｓｏ；ｌｉｎｅｉｎｔｅｇｒａｌｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ人脸素描画像是肖像画

6、的一种重要艺术形式．自动生成．借助于自动肖像素描合成技术，非专业的对于没有专业绘画技巧的人来说，绘制一幅生动的用户可以很简便地完成一幅素描肖像；同时，艺术家素描肖像画会很难；对于艺术家而言，也需要半个小可以节约很多时间来绘制具有创意的个性化肖像画．时到几个小时的时间才能绘制一幅栩栩如生的肖像另外，自动肖像素描合成有利于跨模态的人脸识别．素描．近年来，鉴于肖像素描在数字娱乐和法律实施在法律实施方面，通常先由画师根据目击证人口述等方面的应用，越来越多的人开始关注人脸素描的绘制嫌犯素描，再与人脸库中由照片转换成的素描收稿日期：２０１３－１０－０６；修回日期：２０１４－０２－１７．基金项目：国家

7、自然科学基金（６１２２２２１１）．吉娜烨（１９８７—），女，博士，ＣＣＦ会员，主要研究方向为计算机视觉、计算机图形学；柴秀娟（１９７８—），女，博士，副研究员，ＣＣＦ会员，主要研究方向为人机交互、手语识别；山世光（１９７５—），男，博士，研究员，博士生导师，ＣＣＦ会员，主要研究方向为图像处理与理解、计算机视觉、模式识别、智能人机交互界面等；陈熙霖（１９６５—），男，博士，研究员，博士生导师，ＣＣＦ会士，主要研究方向为图像理解、计算机