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互联网的发展推动了数字娱乐产业的飞速发展,卡通作为其重要的一部分,其独特的表达方式已深入人心。目前计算机生成卡通画主流的方法是利用相关算法自动生成卡通画,对于某些人脸有遮挡的图片(如眉毛有遮挡)这种无监督的卡通化方法合成的卡通效果较差,存在很多缺陷。如果在生成卡通化过程中通过人工交互方式对卡通生成结果中存在缺陷的地方进行修正,即通过交互式方式方便快捷的合成自己的卡通形象,并利用交互式方法更换卡通的风格,这样将可以得到完整的、效果较好的个性化卡通。本文主要就上述问题展开了深入研究,研究了对于一幅正面人脸图像,如何通过交互式的方式生成相应的卡通图像。在此基础上,本文提出了交互式卡通多风格化方法,通过人工交互设计完整的个性化卡通形象。同时,在交互式卡通化方法的基础上,本文进一步研究了视频卡通的生成方法,即在卡通化算法的基础上,针对特定人的某段视频生成相应的卡通视频。最后,本文给出了交互式人物卡通化系统的设计与实现。具体研究内容如下:一、提出了一种交互式的半自动人脸卡通化方法,实现对于一幅输入人脸通过交互式方式生成相应的卡通画。研究内容包括主要面部器官生成、交互式的修正眉型、修正轮廓、卡通人脸上色等,通过该交互式人脸卡通化方法,得到的卡通画更形象,直观效果更好。二、提出了一种交互式卡通多风格化方法,实现对于生成的卡通图像变换其风格,形成个性化的、完整的卡通形象。具体本文主要从对原始卡通进行更换发型、表情变换、添加眼镜、添加身体四个方面展开算法研究。针对每个操作给出了相应的算法实验与结果分析,本方法能够生成多风格的卡通形象。三、提出了一种交互式视频卡通生成方法,在人脸交互式卡通化算法的基础上,进一步研究了如何采用交互式方式生成特定人的卡通视频。利用光流法来跟踪面部器官主要特征点的变化,从而实现一段具有与对应人脸相同动作的卡通视频。实验表明,本方法能够生成与真实视频动作一致的卡通视频。四、本文还给出了交互式人物卡通化系统的设计与实现,通过该系统来实现上述交互式人脸卡通化算法和交互式卡通多风格化算法的所有内容。通过本文提出的交互式人物卡通化系统,使用者能够轻松制作自己的卡通形象,该系统使用简单,实时性高。