AI美颜瘦脸技术概览

AI美颜瘦脸技术通过深度学习算法分析面部特征,实现自然的轮廓修饰。核心方法包括关键点检测、形变算法和风格迁移,以下为具体实现方式。

基于关键点检测的局部调整

利用人脸关键点(如68点或106点模型)定位面部轮廓,通过移动关键点位置实现瘦脸效果。常见算法包括:

  • 局部仿射变换:针对下颌、颧骨等区域进行非均匀缩放,保持五官比例。
  • 网格变形(Mesh Warping):将人脸划分为三角网格,通过调整顶点坐标实现平滑形变。

代码示例(Python+OpenCV):

import cv2  
import dlib  

detector = dlib.get_frontal_face_detector()  
predictor = dlib.shape_predictor("shape_predictor_68_face_landmarks.dat")  

def slim_face(image, strength=0.3):  
    gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)  
    faces = detector(gray)  
    for face in faces:  
        landmarks = predictor(gray, face)  
        # 调整关键点(示例:下颌点向内收缩)  
        for i in [6, 7, 8, 9, 10]:  # 下颌关键点索引  
            x, y = landmarks.part(i).x, landmarks.part(i).y  
            image = cv2.circle(image, (x, y), 2, (0, 255, 0), -1)  
            # 应用形变逻辑  
    return image  

生成对抗网络(GAN)全局优化

使用StyleGAN或CycleGAN等模型,通过对抗训练生成自然瘦脸效果:

  • StyleGAN2:调整潜在空间向量(Latent Code)控制面部宽度。
  • FaceAPP类技术:基于编码器-解码器结构,实时生成优化后的面部图像。

实时视频流处理

结合轻量级模型(如MobileNet)实现移动端实时瘦脸:

  • 3D形变模型:通过3DMM(3D Morphable Model)拟合面部几何,动态调整顶点。
  • AR SDK集成:利用ARKit/ARCore的实时跟踪能力,叠加形变效果。

效果优化注意事项

  • 边缘处理:使用羽化(Feathering)避免形变区域与背景割裂。
  • 动态强度控制:根据面部角度自适应调整形变强度,避免侧脸失真。

以上方法可根据需求组合使用,平衡效果与性能。

以下是几种实现AI美颜和AI瘦脸的常见方法代码示例,涵盖不同技术方向:

基于OpenCV和Dlib的人脸关键点检测

import cv2
import dlib

detector = dlib.get_frontal_face_detector()
predictor = dlib.shape_predictor("shape_predictor_68_face_landmarks.dat")

def ai_slim_face(image):
    gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    faces = detector(gray)
    
    for face in faces:
        landmarks = predictor(gray, face)
        # 获取下巴关键点(6-11)
        chin_points = [(landmarks.part(i).x, landmarks.part(i).y) for i in range(6,12)]
        
        # 瘦脸算法:向内移动下巴两侧关键点
        center_x = sum(p[0] for p in chin_points) / len(chin_points)
        for i in range(len(chin_points)):
            chin_points[i] = (chin_points[i][0] * 0.95 + center_x * 0.05, chin_points[i][1])
            
        # 应用变形
        src_points = np.array([(landmarks.part(i).x, landmarks.part(i).y) for i in range(68)])
        dst_points = src_points.copy()
        dst_points[6:12] = chin_points
        
        warp_mat = cv2.estimateAffinePartial2D(src_points, dst_points)[0]
        image = cv2.warpAffine(image, warp_mat, (image.shape[1], image.shape[0]))
    
    return image

基于GAN的美颜实现

import tensorflow as tf
from tensorflow.keras.models import load_model

def ai_beautify_gan(input_image):
    # 加载预训练GAN模型(如StarGAN或BeautyGAN)
    generator = load_model('beauty_gan_generator.h5')
    
    # 图像预处理
    input_tensor = tf.image.resize(input_image, (256, 256))
    input_tensor = (input_tensor / 127.5) - 1.0
    
    # 生成美颜效果
    output_tensor = generator.predict(input_tensor[np.newaxis, ...])
    output_image = (output_tensor[0] + 1) * 127.5
    
    return output_image

基于MediaPipe的实时瘦脸

import mediapipe as mp

mp_face_mesh = mp.solutions.face_mesh

def realtime_slim_face(image):
    with mp_face_mesh.FaceMesh(
        static_image_mode=False,
        max_num_faces=1,
        refine_landmarks=True) as face_mesh:
        
        results = face_mesh.process(cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB))
        if results.multi_face_landmarks:
            landmarks = results.multi_face_landmarks[0].landmark
            
            # 获取面部轮廓关键点(MediaPipe索引)
            contour_indices = [234, 227, 137, 123, 116, 111, 330, 304]
            src_points = np.array([(landmarks[i].x * image.shape[1], 
                                   landmarks[i].y * image.shape[0]) 
                                  for i in contour_indices])
            
            # 计算瘦脸目标点
            center = np.mean(src_points, axis=0)
            dst_points = center + (src_points - center) * 0.9
            
            # 创建变形网格
            warp_mat = cv2.estimateAffinePartial2D(src_points, dst_points)[0]
            image = cv2.warpAffine(image, warp_mat, (image.shape[1], image.shape[0]))
    
    return image

基于Seamless Cloning的局部美颜

def local_beautify(image, mask):
    # 高斯模糊创建美颜基底
    blurred = cv2.GaussianBlur(image, (0,0), 15)
    
    # 混合原始图像和模糊图像
    alpha = 0.6  # 美颜强度
    beautified = cv2.addWeighted(image, 1-alpha, blurred, alpha, 0)
    
    # 无缝克隆(针对特定区域)
    center = (image.shape[1]//2, image.shape[0]//2)
    output = cv2.seamlessClone(beautified, image, mask, center, cv2.NORMAL_CLONE)
    
    return output

基于3DMM的精细化调整

from morphable_model import ThreeDMM  # 假设已实现3DMM类

def precise_face_adjustment(image):
    # 初始化3D可变形模型
    model = ThreeDMM('3dmm_model.pkl')
    
    # 拟合人脸参数
    params = model.fit(image)
    
    # 修改形状参数实现瘦脸
    params['shape'][0] *= 0.8  # 调整脸宽
    params['shape'][1] *= 1.1  # 调整下巴长度
    
    # 渲染调整后的人脸
    adjusted_face = model.render(params)
    
    return adjusted_face

这些方法可根据需求组合使用,实现不同强度的美颜和瘦脸效果。实际应用中需要考虑性能优化和参数微调,建议在移动端使用轻量级模型如MediaPipe,在服务器端可使用更复杂的GAN或3DMM方法。

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