JP3362112B2 - 顔画像描画方法および装置 - Google Patents
顔画像描画方法および装置Info
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Description
フィックを用いた顔画像描画システムに関する。詳しく
は、口紅、カラーコンタクトなどの化粧部材を用いたと
きの顔画像をシミュレーションする方法及び装置に関す
る。
ズなどを選択するために、コンピュータグラフィックス
を用いたシミュレーションが行われている。化粧品販売
等でその人に合った口紅を探すために、実際に口紅をつ
けて実演することがある。しかしこのような方法は、実
際の口紅を使わなければならないだけでなく、口紅を塗
ったり落としたりするために、時間の掛かるものとなっ
ていた。このため、最近ではコンピュータによるシミュ
レーションが行われている。コンピュータによるシミュ
レーションはデジタルカメラ等で取り込んだ顔画像の上
に、唇の形に合わせた口紅色のパターンを張り付けると
いうものである。
も、コンピュータグラフィックを用いた顔画像のシミュ
レーションが行われている。
ついてのシミュレーションは、一応は画像は形成できる
ものの、自然の画像とは微妙な違いがでる。化粧の場合
はこの微妙な違いも問題とされることが多く、実用化す
る場合には解決しなければならない課題であった。
を重ねるという単純な方法では自然な口紅を塗った状態
の画像を再現できない。唇と口紅の一体感がなく、口紅
が浮いてように見えたり、唇と肌との境がくっきりと浮
き出ているために、自然感のない顔画像となっていた。
また、口紅の特性である艶のある感じや無い感じを、表
現するシステムがなかったこともメイクアップをシミュ
レーションする際の大きな問題点となっていた。
に目にカラー画像を重ねる手法では、実際にカラーコン
タクトレンズを装着したときにくらべて、元の目の情報
が失われ、目だけが浮いた不自然な印象の顔画像になっ
てしまいがちである。
ルカメラ等で取り込んだ元の顔画像にたいして口紅やカ
ラーコンタクトレンズなど化粧部材を用いたときの顔画
像を自然な形で表現するシミュレーション描画方法ある
いは装置を得ることである。
に、コンピュータグラフィックを用いて化粧部材を施し
た顔画像を描く方法において、 (1)化粧対象部の画像の各画素を色相、明度、彩度に分
解し、 (2)前記化粧対象部の画像の各画素の明度と彩度で定ま
るトーンに対して加重平均を求め、明度軸上の最大値
(全反射点)を取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記化粧部材のトーン点を結ぶベクトルV R 、およ
び前記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記
化粧対象部の各画素を前記化粧部材のトーンに変換する
ための移動ベクトルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記化粧対象
部の各画素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあ
と、各画素のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点
を結ぶベクトル)に移動ベクトルV LR を加える、ことに
より色変換を行う ことを特徴とする顔画像描画方法とす
る。
る。前記化粧部材がカラーコンタクトレンズ、前記化粧
対象部が目である。
画像を描く際は、 (1)唇の画像の各画素を色相、明度、彩度に分解し、 (2)唇の画像の各画素の明度と彩度で定まるトーンに対
して加重平均を求め、明度軸上の最大値(全反射点)を
取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記口紅のトーン点を結ぶベクトルV R 、および前
記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記唇の
各画素を前記口紅のトーンに変換するための移動ベクト
ルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記唇の各画
素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあと、各画素
のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点を結ぶベク
トル)に移動ベクトルV LR を加える、ことにより色変換
を行う (5)色相、明度、彩度の3次元空間内で、彩度と明度で
定まるトーン平面で、全反射点と口紅のトーン点を結ぶ
線上に沿って、相対的に与えられた明度より高い部分の
画素に対して、ユーザーの要求するツヤ度に合うように
トーンを移動することにより口紅のツヤを表現すること
を特徴とする口紅により化粧を施した唇を含む顔画像描
画方法であるとする。
数、画素の明度に関するメンバーシップ関数、画素の彩
度に関するメンバーシップ関数、唇および肌に対する操
作量に関するメンバーシップ関数を導入し、 (3)前記メンバーシップ関数からα値を求め、 (4)αカットと重心法を用いて操作量に関する前記メン
バーシップ関数から対唇口紅色変換方式の操作量と対肌
口紅色変換方式の操作量を決定し、 (5)それぞれの操作量から移動ベクトルを求めて各画素
に加えるファジィ制御に基づいて唇輪郭周辺の描画を行
うことで境界部がより自然な口紅により化粧を施した唇
を含む顔画像を描画できる
装置についても、(1)化粧対象部の画像の各画素を色相、明度、彩度に分
解し、 (2)前記化粧対象部の画像の各画素の明度と彩度で定ま
るトーンに対して加重平均を求め、明度軸上の最大値
(全反射点)を取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記化粧部材のトーン点を結ぶベクトルV R 、およ
び前記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記
化粧対象部の各画素を前記化粧部材のトーンに変換する
ための移動ベクトルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記化粧対象
部の各画素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあ
と、各画素のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点
を結ぶベクトル)に移動ベクトルV LR を加える、ことに
より色変換を行うことを特徴とする顔画像描画コンピュ
ータ装置とすることができる。
描く装置についても、(1)唇の画像の各画素を色相、明度、彩度に分解し、 (2)唇の画像の各画素の明度と彩度で定まるトーンに対
して加重平均を求め、明度軸上の最大値(全反射点)を
取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記口紅のトーン点を結ぶベクトルV R 、および前
記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから 前記唇の
各画素を前記口紅のトーンに変換するための移動ベクト
ルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記唇の各画
素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあと、各画素
のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点を結ぶベク
トル)に移動ベクトルV LR を加える、ことにより色変換
を行う (5)色相、明度、彩度の3次元空間内で、彩度と明度で
定まるトーン平面で、全反射点と口紅のトーン点を結ぶ
線上に沿って、相対的に与えられた明度より高い部分の
画素に対して、ユーザーの要求するツヤ度に合うように
トーンを移動することにより口紅のツヤを表現すること
を特徴とする口紅により化粧を施した唇を含む顔画像描
画コンピュータ装置とすることができる。
数、画素の明度に関するメンバーシップ関数、画素の彩
度に関するメンバーシップ関数、唇および肌に対する操
作量に関するメンバーシップ関数を導入する手段、 (3)前記メンバーシップ関数からα値を求める手段、 (4)αカットと重心法を用いて操作量に関する前記メン
バーシップ関数から対唇口紅色変換方式の操作量と対肌
口紅色変換方式の操作量を決定する手段、 (5)それぞれの操作量から移動ベクトルを求めて各画素
に加えるファジィ制御に基づいて唇輪郭周辺の描画を行
う手段を備えた口紅により化粧を施した唇を含む顔画像
描画装置とすることができる。
ムにおいて、元の顔画像に加えられる対象となる口紅や
カラーコンタクトレンズなどの色相・明度・彩度の色空
間で描画処理を行う。一般にコンピュータのカラーグラ
フィック表示はRGB(光の3原色)で行われることが
多いが、その場合には、RGB色空間をいったん色相・
明度・彩度の色空間に変換してから描画処理を行い、出
力時に再びRGB色空間に変換する。
して、手入力によって虹彩部あるいは唇領域をいくつか
の点で定義する。この点をスプラインでスムージングし
て滑らかな曲線とする。唇については、この曲線を「唇
輪郭」とし、その唇輪郭からあるドット(画素)数以上
の内側を「唇領域」とする。唇輪郭の内および外の、あ
るドット以内の狭い範囲を「曖昧領域」とする。唇輪郭
からあるドット数以上の外側を「肌領域」とする。本発
明では、対唇領域と対肌領域に対する2つの口紅描画法
を用い、曖昧領域に対してはその2つの描画法をファジ
ー制御によって求めた係数で混ぜ合わせた処理を行う。
相・明度・彩度の色空間は3次元空間であるが、唇領域
に口紅を塗る場合には、唇領域の色相は口紅の色相にな
るために、口紅のトーン平面のみで考える。なおトーン
平面は明度・彩度の2次元座標であり、以下、単に“ト
ーン平面(明度と彩度の平面)”とした場合は口紅のト
ーン平面を意味する。
重平均を求める。次に全反射点すなわち明度軸上の最大
値を取る点を求め、全反射点と加重平均点を結ぶベクト
ルVLおよび全反射点と口紅のトーン点を結ぶベクトル
VR、VLとVRのなす角度θ、および唇の各画素を口紅
のトーンに変換するための移動ベクトルVLR(=VR−
VL)を求める。
心にθ度回転したあと、各画素のベクトル(全反射と各
画素のトーン点を結ぶベクトル)に移動ベクトルVLRを
加える。これを本発明では色変換方式1−1とよぶ。こ
の色変換方式1−1によって唇に口紅が塗られた状態を
表現できたことになる。別の言い方をするなら、各画素
のトーンの相対関係を保ったまま、各画素のトーンを口
紅のトーンに変換されたことになる。
唇領域の各画素のトーン(明度と彩度)をθ度回転し
て、回転後の加重平均点と口紅のトーン点を結ぶベクト
ルを移動ベクトルとして各画素の回転変換後のトーンベ
クトルに加えてもよい。ここで大切なことは、各画素の
トーンの相対関係を保ったまま、口紅のトーンに変換す
ることである。
(ツヤ消し)を行うには、上記のトーン平面において、
全反射点と口紅のトーン点を結ぶの直線に沿って、影で
ない部分の画素を移動する。この操作によって、唇の元
の特性(明暗)はそのまま残して口紅の艶度を強調して
表現することができる。これを色変換方式1−2とよ
ぶ。なお、“色変換方式1”とした場合は、色変換方式
1−1および1−2を含む。また影でない部分の画素と
は、相対的に与えられた明度より高い画素を意味する。
の口紅描画方法を説明する。なお、ここでは画素が肌の
特性をもつときの色変換方式を以下のように定義する。
すなわち、口紅を塗ったとき、肌の色が透けて見えるよ
うに、肌のトーンと口紅のトーンをある比率で混ぜて塗
る。この色変換を色変換方式2とよぶ。
そこで、肌および唇輪郭線付近の描画に対しては、輪郭
線からの距離に関するメンバーシップ関数、画素の明度
に関するメンバーシップ関数、画素の彩度に関するメン
バーシップ関数、肌(変換方式2)および唇(変換方式
1)に対する操作量に関するメンバーシップ関数を導入
し、αカットと重心法によって色変換方式1と変換方式
2の操作量を決定する。すなわち、ファジィ理論に基づ
いて唇輪郭周辺の口紅を表現する。これによって唇の輪
郭周辺の口紅が自然な形で描画できる。
郭を定義するとともに、眼球の虹彩の中心点と半径を指
定する。つぎに定義された虹彩部分に対して、色変換方
式1を用いてカラーコンタクトを描画する。
ンタクト描画を行うシステム、装置、および当該描画法
を用いた同種の色描画を行うシステム、装置に応用でき
る。また、色変換法は元の素材の上に半透明な塗料など
の素材を重ねる操作にも利用できる。
説明する。コンピュータグラフィックでは、一般に光の
3原色すなわちRGBでカラーを扱う。図1はRGB色
空間を3次元の座標で表したものである。それぞれ3軸
をR(赤)、G(緑)、B(青)とし、原点Oが(0,0,
0)、軸の増加方向を明度の増加方向とし、最大を1と
したとき、最大の明度Aは(1,1,1)である。
った状態が白(純白)になる。線分OAはそれぞれR、
G、Bが同じ明るさ(明度)を示す線であり、原点Oに
近いほど暗くなる。人の目には、点Aが白、点Aから点
Oに近づくほど白から灰色、そして黒へと変化して見え
る。他の色もこの3原色の混ざり具合によって表すこと
ができる。たとえば黄色は(1,1,0)で表すことができ
るが、このRとGの輝度(明度)の違いによって赤に近
づいたり、緑に近づいたりする。各原色の輝度は、いく
つかの段階に分けることができるが、各原色の輝度の違
いによって色が決まる。
かりやすいが、人間の感覚とは対応がとれていない。本
発明ではRGBで取り込んだカラー画像を色相、明度、
彩度を色の3要素とした色空間に変換する。色相、明
度、彩度を基調にした色空間の表現法としてHVCやH
LSなどがある。ここではHVCで話を進めるが、もち
ろん本発明はHVCに限定したものではないが、HVC
の色相(H)、明度(V)、彩度(C)での表現は、人
間の視覚に対して等歩性があるために、人間の感覚で理
解しやすい。
と、図2のように表せる。図において、横軸が彩度
(C)、縦軸が明度(V)、回転方向が色相(H)であ
る。円柱を水平に切った円すなわち色相はマンセル表色
系をなしていて、赤、橙、黄色、黄緑、緑……のように
色が並ぶ。上(V軸の上部)に行くほど明るくなり、V=
maxで白になり、V=minで黒になる。本発明では(V,C)=(V
max,0)の点を全反射点とよび、以下の処理において重要
な座標点となる。彩度(C)は色の純度を表すもので、
純度の高いほど艶やかさを増す。
の唇領域を定義するために、唇の輪郭にそって何点かを
指定し、Cスプラインを用いて滑らかな曲線補正を行
う。図3において黒点が手入力による境界上の指定点、
曲線がCスプラインによる補正曲線である。この曲線内
が唇の領域、その外部が肌の領域となる。ただし、口紅
を塗るときには、肌と唇の境界領域は曖昧領域となるた
めに、ファジィ制御を使う。
おいて、唇領域の画素について解析を行い、加重平均を
求める。加重平均値が示す点を唇の色の代表点Mとし
て、(V,C)=(Vmax,0)となる点、すなわち明度がVmaxかつ
色彩が0となる点W、Wと加重平均点Mとを結ぶベクト
ルVM、VMとV軸がなす平面を唇のトーン平面とした場
合、一般にVMに沿った線上に唇の各画素が分布する
が、必ずしもすべての画素が唇のトーン平面上に載るわ
けではなく、その周辺にばらつく。
きではなく、陰影のばらつき(具体的には皺、影、反射
光等)が重要であるから、すべての唇領域の画素の色相
は残す口紅の色相に変換し、口紅のトーン平面上のみを
考慮した処理で、口紅描画は十分に機能する。したがっ
て、以下では口紅のトーン平面(以下、単に“トーン平
面”と記述)のみを考慮する。
元的扱い方をしなくても、本発明では図5のトーン平面
だけの扱いで十分に対応できる。すなわち、図5の○印
は、元の唇領域内の各画素を明度と彩度でプレーン平面
上にプロットした点である。この各画素に対する加重平
均が×印で示した点であり、この点をLとする。明度を
10段階で制御したとすると、全反射点Wは(10,0)であ
る。
結ぶベクトルがVL、WとRを結ぶベクトルがVRであ
り、唇のトーンを口紅のトーンに変換するには、VR−
VLをVLに加えてやればよい。このVR−VLを移動ベク
トルといい、VLRと表すことにする。
(Wと各画素のトーン点を結ぶベクトル)に加えると、
Wと加重平均点Lの線上に沿って適当なばらつきをもっ
て分布するという元の特性が活かされなくなり、不合理
が生じる。そこでベクトルVLとVRのなす角度θを求
め、各画素のトーンを点Lを中心にθ度回転しておき、
そのあとで移動ベクトルVLRを加える。
素のトーンが変換される。すなわち、変換後の唇領域の
各画素のトーン分布は、WとRを結ぶ線上に沿って変換
前と同じ位置関係でばらつく。以上が、色変換方式1−
1である。
(ツヤ消し)を表現するには、直線WRに沿って影でな
い画素のトーンを移動する。全反射点Wに近づけるとツ
ヤが出て輝きを増す。逆にWから遠ざけるとツヤが失わ
れていき、艶度を落とすことができる。以上が、色変換
方式1−2である。なお、影でない画素とは、相対的に
与えられた明度より高い画素を意味する。
変換方式1としてまとめると、以下のようなる。 <色変換方式1> S01:唇領域を指定し、唇領域に含まれる各画素をHV
Cに分解し、唇の各画素の色相(H)を口紅の色相
(H)に変換するとともに、VCをトーン平面上に度数
分布として表す。 S02:その度数分布の加重平均を求める。 S03:加重平均から口紅のトーンまでの移動ベクトルを
求める。 S04:全反射点(明度10、彩度0)と加重平均点を結
ぶベクトルと全反射点と口紅のトーン点を結ぶベクトル
がなす角度θを求め、元の唇の各画素を加重平均点を中
心にθ度回転させたあと、移動ベクトルを加算し、変換
後の画素のトーンとする。 S05:完全反射点と口紅のトーン点を結ぶ直線にそっ
て、影でない画素のトーンをより完全反射点に近い方向
に近づけることによってツヤや艶やかさが強調され、逆
に遠ざけるほどツヤや艶やかさのない感じを醸し出すこ
とができる。 S06:通常のRGB色空間でのコンピュータグラフィッ
クシステムにおいては、上記で求めたHVC色空間の各
画素をRGB色空間に再変換し、表示装置に表示する。
Rに重なるが、他の画素は点Lを中心に広がりをもって
いる。すなわち、いくつもの彩度や明度が異なる画素が
混ざり、全体から見たときに口紅の色で描かれているよ
うに感じられる。同時に、元の唇の特徴はそのまま活か
されていることになる。さらに、S05の処理を施すこと
によって、唇や口紅の特徴(唇の陰影や口紅の輝き)を
より強調することができるとともに、ユーザーの艶度に
合わせた口紅が表現できる。
おける曖昧領域の処理について説明する。なおここで
は、画素が肌の属性をもったったときの口紅の色に変換
する方式を色変換方式2を追加し、以下のように決め
る。
肌のトーンと口紅のトーンをある比率で混ぜて塗る。
決めておく。 <口紅色変換規則> 規則1:輪郭線付近でなく唇の内側か、輪郭付近で肌で
なければ色変換方式1の操作量を多くし、色変換方式2
の操作量を少なくする。 規則2:輪郭線付近でなく唇の外側か、輪郭付近で肌っ
ぽければ色変換方式1の操作量を少なく、色変換方式2
の操作量を多くする。 規則3:輪郭線付近で唇でも肌でもなければ色変換方式
1の操作量をやや多く、色変換方式2の操作量をやや多
くする。
関数を導入し、非ファジィ化することによって明確に操
作量を決定する。図6は輪郭線から距離関数に関するメ
ンバーシップ関数(A0、A1、A2) A0 :輪郭付近でなく唇の内側 A1 :輪郭付近である A2 :輪郭付近でなく唇の外側、
関数(BV0、BV1)、 BV0:明度が肌っぽい BV1:明度が唇っぽい
関数(BCO、BC1)である。 BC0:彩度が肌っぽい BC1:彩度が唇っぽい
あるから、メンバーシップ関数BV0とBV1、BC0
とBC1は補集合の関係にある。補集合の関係にあるフ
ァジィ集合XとYのグレード値μ(メンバーシップ関数
の値μ)は、 μX(x)=1−μY(x) の関係式を満たす。
れるから、 μA0(x)+μA1(x)+μA2(x)=1 となっている。なお図6における横軸は輪郭線からの距
離をドットで表したものであり、表示装置の解像度に決
まる値である。図6の例では、xが5以上は唇領域、x
が−5以下なら肌の領域としてメンバーシップ関数を定
義している。
は図9、10である。図9においてCa0、Ca1、C
a2は色変換方式1に関するメンバーシップ関数であ
り、図10におけるCl0、Cl、Cl2は色変換方式
2に関するメンバーシップ関数である。 Ca0:対唇口紅描画の操作量多く Ca1:対唇口紅描画の操作量やや多く Ca2:対唇口紅描画の操作量少なく Cl0:対肌口紅描画の操作量多く Cl1:対肌口紅描画の操作量やや多く Cl2:対肌口紅描画の操作量少なく
の度合いを求めるメンバーシップ関数であり、後者は肌
の上に口紅を塗る操作の度合いを求めるメンバーシップ
関数である。
る。 規則1:if (dis is A0) or (dis is A1 and v is Bv1
and c is Bc1) then (ma is Ca0 および ml is Cl1) 規則2:if (dis is A2) or (dis is A1 and v is Bv0
and c is Bc0) then (ma is Ca1 および ml is Cl0) 規則3:if (dis is A2 and (v is Bv0 and c is Bc1 or v is Bv1 and Bc0)) then (ma is Ca2 および ml is Cl2)
(単位はドット)、vは明度、cは彩度、maは色変換方式
1の作業量(0〜1)、mlは色変換方式2の作業量(0〜
1)であり、他の変数は図6〜10で示した変数であ
る。各規則の前件部(thenの前の条件文)からα値を求
め、後件部(thenの後ろの実行文)をαカットする。す
べての規則に対して求められた結果(面積の形で得られ
る結果)のor条件を取り、それに対して重心法を用いて
重心を求める。この重心の位置がそのメンバーシップ関
数(図9、10)に対する操作量となる。なお、andは
最小値を求める演算子であり、orは最大値を求める演算
子である。
合、 dis is A0 → 0.8 dis is A1 → 0.2 となる(図11参照)。すなわち、他の条件から得られ
る値に関係なく、最終的に“dis is A0”が生き残るか
ら、α値は0.8となる。これを後件部に対してαカット
すると、図12の斜線で示した領域が抽出される((1)
は“ma is Ca0"、(2)は“ml is Cl1"に対応)。
の処理を行い、各規則から得られる結果に対してor演算
を行ったのち、その重心を求めれば、その重心が操作を
行う比率として求められたことになる。ファジィ集合C
の要素xにおけるグレードをμC(x)とすると、重心
xgは、重心法により xg=Σ(μC(x)xdx)/Σ(μC(x)dx) と計算できる。ここで、Σは積分記号を表す。たとえば
規則1〜3の結果、maに対して図13の斜線部が求めら
れ、重心xgが計算されたとすると、xgが色変換方式1
に対する操作量となる。同様にして、mlに対する操作量
も計算できる。
で求められるから、トーン平面内で色移動ベクトルVLR
にそれぞれの操作量を掛けてベクトルV1、V2を求め、
さらに双方のベクトル和(=V1+V2)を取ることによ
って、新たな色移動ベクトルが求められる。元の画素の
ベクトルと新たに求められた色移動ベクトルとのベクト
ル和をとれば、口紅を塗った状態のトーンが求まる。こ
れにより、唇輪郭付近に口紅が塗られたことになる。
HVC色空間での色データであるから、これをRGB色
空間に変換してディスプレイに表示すれば、口紅が塗ら
れた状態の唇が表示できる。
タクトのトーン平面において色変換方式1がそのまま使
用できる。すなわち、目の外郭および目の中心と虹彩の
半径を指定したあと、与えられたHVCでカラーコンタ
クトを目にはめ込むときに、虹彩の色相をカラーコンタ
クトの色相に変換するとともに、虹彩の各画素のトーン
の相対的関係を保ったまま、カラーコンタクトのトーン
に変換する。以上が、色変換方式1−1による色変換で
あるが、さらにツヤ出しを行うには、色変換方式1−2
によって、完全反射点とカラーコンタクトのトーン点を
結ぶ直線に沿って影でない画素のトーンを移動する。
示す。図14は目にカラーコンタクトをセットしたとき
の様子を示したものである。この場合には、目の外郭を
点P1〜P8で指定すると、自動的に目の輪郭をスプライ
ンでスムージングする。またカラーコンタクトをはめ込
む位置(正しくは虹彩の位置)を中心点Oとその半径r
で指定すると、指定した位置にカラーコンタクト(正し
くはカラーの部分)がはめ込まれると同時に、目の輪郭
の外はカラーコンタクトが表示されない。
る場合と違って境界線がはっきりしているから、色変換
方式1のみで処理できる。すなわち、コンタクトレンズ
の色を指定すると、その色を指定した位置に表示する。
この場合、瞳に映った光や微妙なツヤもカラーコンタク
トを描画したあともそのまま表現される。また口紅の場
合と同様に、艶度を指定してやれば、カラーコンタクト
のツヤ(輝きの度合い)を微妙に表現することができ
る。
望のアミューズメント系のパソコンソフトがることがで
きる。この場合、必要とされる装置は、以下のものであ
る。 画像入力装置:デジタルカメラあるいはビデオカメラ 演算処理装置:パソコン 画像出力装置:ディスプレイ 画像印刷装置:カラープリンタ
ィスプレイに表示されるが、メニューで“口紅描画”を
選ぶと、唇部分が大きく映し出される。図15は口紅化
粧画面の画面構成例である。この唇の画像に対して、唇
の輪郭をP1〜P10の10点でで定義する。通常、P1、
P3、P4、P5、P7、P9の6点で唇の輪郭の特徴は指
定できるが、Cスプラインで曲線部分を滑らかに表現す
るためにP2、P6、P8、P10の4点をさらに指定して
いる。
トーン平面から点で指定選択する。以下、自動的に指定
した口紅が唇に塗られる。口元、上唇と下唇の合わさる
線、画像を取り込んだときの影あるいは皺などは、本発
明の色変換の下では影として口紅を塗られたあとも残
る。さらに艶度を+の方向に指定すると口紅にツヤが
出、−の方向に指定するとツヤが失われる。口紅描画処
理が終わったあとに、最初の顔画像を表示すれば、口紅
と顔とのバランスがわかる。とくに口紅が塗られる前の
顔と塗られたあとの顔を同一画面に表示するようにすれ
ば、口紅による顔の印象の違いが視覚的に確かめられ
る。
唇にできた影やしわ、あるは微妙なツヤの違いなど、元
の唇の特徴が口紅を描画したあともそのまま表現され
る。しかも肌と唇の境目が連続的に変化しているため
に、自然な状態、言い換えれば実際の口紅を塗ったとき
と同じ感じをそのまま表現できる。さらに、艶度の指定
によって口紅のツヤを強調した表現法が可能になる。以
上の処理はすべてトーン平面すなわち2次元の色空間座
標系で扱えるために、演算処理も速い。
そのまま残した形で、その上に塗られる素材の色に変換
するために、半透明な素材を元の素材に重ねるような分
野にも、本発明の色変換方式は応用できる。
して使用する場合には、これまで実演によって口紅によ
る化粧の状態を確かめていたものが、コンピュータ上で
シミュレーションできる。しかも、ファジィ制御を用い
て肌と唇との違いを考慮して描画されるから、実演と同
様な自然な口紅による化粧が再現できる。このため、短
時間に多くの口紅が使用でき、しかも実演と変わらない
効果が得られる。
目にはめて確かめることができないために、本発明によ
るシミュレーションはアミューズメントとして使用する
だけでなく、実際のカラーコンタクト販売においても有
効なツールとして利用できる。そこに、元の瞳の特徴を
そのまま活かした形でカラーコンタクトを描画すること
ができる。
にするための定義点と、唇と肌の曖昧領域を説明するた
めの図である。
唇の色を口紅の色に変換する方法を説明するための図で
ある。
数分布とその画素の色を口紅色に色変換することを説明
するためのトーン平面図である。
に関するメンバーシップ関数を表す図である。
るメンバーシップ関数を表す図である。
るメンバーシップ関数を表す図である。
作量に関するメンバーシップ関数を表す図である。
操作量に関するメンバーシップ関数を表す図である。
例を説明する図である。
を説明するための図である。
るための図である。
クト描画を説明するための図である。
画面構成図の一例である。
Claims (12)
- 【請求項1】コンピュータグラフィックを用いて化粧部
材を施した顔画像を描く方法において、 (1)化粧対象部の画像の各画素を色相、明度、彩度に分
解し、 (2)前記化粧対象部の画像の各画素の明度と彩度で定ま
るトーンに対して加重平均を求め、明度軸上の最大値
(全反射点)を取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記化粧部材のトーン点を結ぶベクトルV R 、およ
び前記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記
化粧対象部の各画素を前記化粧部材のトーンに変換する
ための移動ベクトルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記化粧対象
部の各画素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあ
と、各画素のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点
を結ぶベクトル)に移動ベクトルV LR を加える、 ことにより色変換を行うことを特徴とする顔画像描画方
法。 - 【請求項2】前記化粧部材が口紅、前記化粧対象部が唇
であることを特徴とする請求項1記載の顔画像描画方
法。 - 【請求項3】前記化粧部材がカラーコンタクトレンズ、
前記化粧対象部が目であることを特徴とする請求項1記
載の顔画像描画方法。 - 【請求項4】コンピュータグラフィックを用いて口紅を
施した顔画像を描く方法において、 (1)唇の画像の各画素を色相、明度、彩度に分解し、 (2)唇の画像の各画素の明度と彩度で定まるトーンに対
して加重平均を求め、明度軸上の最大値(全反射点)を
取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記口紅のトーン点を結ぶベクトルV R 、およ び前
記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記唇の
各画素を前記口紅のトーンに変換するための移動ベクト
ルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記唇の各画
素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあと、各画素
のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点を結ぶベク
トル)に移動ベクトルV LR を加える、 ことにより色変換を行う (5)色相、明度、彩度の3次元空間内で、彩度と明度で
定まるトーン平面で、全反射点と口紅のトーン点を結ぶ
線上に沿って、相対的に与えられた明度より高い部分の
画素に対して、ユーザーの要求するツヤ度に合うように
トーンを移動することにより口紅のツヤを表現すること
を特徴とする口紅により化粧を施した唇を含む顔画像描
画方法。 - 【請求項5】コンピュータグラフィックを用いて化粧部
材を施した顔画像を描く方法において、 (1)化粧対象部の画像の各画素を色相、明度、彩度に分
解し、 (2)前記化粧対象部の画像の各画素の明度と彩度で定ま
るトーンに対して加重平均を求め、明度軸上の最大値
(全反射点)を取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記化粧部材のトーン点を結ぶベクトルV R 、およ
び前記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記
化粧対象部の各画素を前記化粧部材のトーンに変換する
ための移動ベクトルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記化粧対象
部の各画素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあ
と、各画素のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点
を結ぶベクトル)に移動ベクトルV LR を加える、 ことにより色変換を行うプログラムを記録したコンピュ
ータ用記録媒体。 - 【請求項6】前記化粧部材が口紅、前記化粧対象部が唇
であることを特徴とする請求項5記載のプログラムを記
録したコンピュータ用記録媒体。 - 【請求項7】前記化粧部材がカラーコンタクトレンズ、
前記化粧対象部が目であることを特徴とする請求項5記
載のプログラムを記録したコンピュータ用記録媒体。 - 【請求項8】コンピュータグラフィックを用いて口紅を
施した顔画像を描く方法において、 (1)唇の画像の各画素を色相、明度、彩度に分解し、 (2)唇の画像の各画素の明度と彩度で定まるトーンに対
して加重平均を求め、明度軸上の最大値(全反射点)を
取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記口紅のトーン点を結ぶベクトルV R 、および前
記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記唇の
各画素を前記口紅のトーンに変換するための移動ベクト
ルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記唇の各画
素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあと、各画素
のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点を結ぶベク
トル)に移動ベクトルV LR を加える、 ことにより色変換を行う (5)色相、明度、彩度の3次元空間内で、彩度と明度で
定まるトーン平面で、全反射点と口紅のトーン点を結ぶ
線上に沿って、相対的に与えられた明度より高い部分の
画素に対して、ユーザーの要求するツヤ度に合うように
トーンを移動することにより口紅のツヤを表現するプロ
グラムを記録したコンピュータ用記録媒体。 - 【請求項9】コンピュータグラフィックを用いて化粧部
材を施した顔画像を描くコンピュータ装置において、 (1)化粧対象部の画像の各画素を色相、明度、彩度に分
解し、 (2)前記化粧対象部の画像の各画素の明度と彩度で定ま
るトーンに対して加重平均を求め、明度軸上の最大値
(全反射点)を取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記化粧部材のトーン点を結ぶベクトルV R 、 およ
び前記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記
化粧対象部の各画素を前記化粧部材のトーンに変換する
ための移動ベクトルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記化粧対象
部の各画素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあ
と、各画素のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点
を結ぶベクトル)に移動ベクトルV LR を加える、 ことにより色変換を行うことを特徴とする顔画像描画コ
ンピュータ装置。 - 【請求項10】 前記化粧部材が口紅、前記化粧対象部
が唇であることを特徴とする請求項9記載の顔画像描画
コンピュータ装置。 - 【請求項11】 前記化粧部材がカラーコンタクトレン
ズ、前記化粧対象部が目であることを特徴とする請求項
9記載の顔画像描画コンピュータ装置。 - 【請求項12】 コンピュータグラフィックを用いて口
紅を施した顔画像を描くコンピュータ装置において、 (1)唇の画像の各画素を色相、明度、彩度に分解し、 (2)唇の画像の各画素の明度と彩度で定まるトーンに対
して加重平均を求め、明度軸上の最大値(全反射点)を
取る点を求め、 (3)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記全反射点
と前記加重平均点を結ぶベクトルV L および前記全反射
点と前記口紅のトーン点を結ぶベクトルV R 、および前
記ベクトルV L とベクトルV R のなす角度θから前記唇の
各画素を前記口紅のトーンに変換するための移動ベクト
ルV LR (=V R −V L )を求め、 (4)色相、明度、彩度の3次元空間内で、前記唇の各画
素を前記加重平均点を中心にθ度回転したあと、各画素
のベクトル(前記全反射と各画素のトーン点を結ぶベク
トル)に移動ベクトルV LR を加える、 ことにより色変換を行う (5)色相、明度、彩度の3次元空間内で、彩度と明度で
定まるトーン平面で、全反射点と口紅のトーン点を結ぶ
線上に沿って、相対的に与えられた明度より高い部分の
画素に対して、ユーザーの要求するツヤ度に合うように
トーンを移動する ことにより口紅のツヤを表現すること
を特徴とする口紅により化粧を施した唇を含む顔画像描
画コンピュータ装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP30499897A JP3362112B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 顔画像描画方法および装置 |
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JP30499897A JP3362112B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 顔画像描画方法および装置 |
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JPH11120336A JPH11120336A (ja) | 1999-04-30 |
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ID=17939858
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30499897A Expired - Fee Related JP3362112B2 (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 顔画像描画方法および装置 |
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