基于边缘保持平滑滤波与编辑传播的快速人脸美化方法及系统实现.pdf

硕士学位论文




基于边缘保持平滑滤波与编辑传播的快速人
脸美化方法及系统实现




作 者 姓 名 许 少 杰
学 科 专 业 通 信 与 信 息 系 统
指 导 教 师 金 连 文 教授
所 在 学 院 电 子 与 信 息 学 院
论 文 提 交 日 期 2015 年 4 月
Fast Facial Beautification Algorithm and System based on
Edge-Preserving smoothing filter and Edit Propagation





Candidate：Shaojie Xu
Supervisor：Prof. Jin Lianwen






South China University of Technology
Guangzhou, China
分类号：TP391 学校代号：10561
学 号 ：201220108525


华南理工大学硕士学位论文



基于边缘保持平滑滤波与编辑传播的快速人
脸美化方法及系统实现







作者姓名： 许少杰 指导教师姓名、职称： 金连文 教授
申请学位级别：学术型硕士 工程领域名称：电子与通信工程
论文形式：□产品研发 □工程设计 □应用研究 □工程/项目管理 □调研报告
研究方向： 图像处理与计算机视觉
论文提交日期： 2015 年 4 月 20 日 论文答辩日期：2015 年 6 月 4 日
学位授予单位： 华南理工大学 学位授予日期：2015 年 月 日
答辩委员会成员：
主席： 郭礼华副教授
委员： 金连文教授 郑家春副总工 薛洋副教授 黄双萍副教授
摘要
古语有云，爱美之心，人皆有之，从古代文人墨客们的妙笔丹青，到现如今大众流
行的数字摄影，人类追求美的脚步从未停止。或许是因为美丽这一概念过于抽象，美丽
的本质始终没有一个可以量化的评判标准。得益于现代计算机处理能力的提升以及数字
图像处理技术的进步，人们发现了影响美丽的一些因素，并成功应用这些发现对人脸肖
像的美丽程度进行改善。
在前人研究的基础上，本文从美化系统的处理效果和效率出发，提出了一种快速的
人脸美化算法，并对算法的性能进行优化，使其达到实用的要求。本文完成的主要工作
包括：
实现了三种边缘保持平滑滤波器，通过性能对比，最终将引导滤波器应用于图层分
解算法中，使得图层分解算法在最大限度保持了图层内人脸的边缘信息的同时，效率提
升了约 20 倍。
研究了图像编辑技术，并将基于编辑传播模型的自适应蒙板生成技术应用于图层增
强算法中。通过对比多种线性系统求解算法，提出将多重网格算法的近似算法运用于高
维度线性系统的求解中，使得蒙板生成技术的处理效率提升了 4 倍，使美化处理满足实
时性的要求。
研究并实现了分段线性仿射作为人脸变形算法，使得人脸变形算法在处理中高分辨
率图片时能够得到让人满意的效果，同时处理效率相较于常用的 MFFD 算法有近 20 倍
的提升。
在系统实现方面，本文实现了一个处理迅速且效果出众的个性化人脸美化系统。同
时，为便于技