隨著圣誕的到來，來給自己的頭像加上一頂圣誕帽女阀。當然這種事情用很多P圖軟件都可以做到咱娶。但是作為一個學習圖像處理的技術人，還是覺得我們有必要寫一個程序來做這件事情强品。而且這完全可以作為一個練手的小項目膘侮，工作量不大，而且很有意思的榛。
用到的工具
- OpenCV（畢竟我們主要的內容就是OpenCV...）
- dlib（前一篇文章剛說過琼了，dlib的人臉檢測比OpenCV更好用，而且dlib有OpenCV沒有的關鍵點檢測。）
用到的語言為Python雕薪。但是完全可以改成C++版本昧诱，時間有限，就不寫了所袁。有興趣的小伙伴可以拿來練手盏档。
一、素材準備
首先我們需要準備一個圣誕帽的素材燥爷，格式最好為PNG蜈亩，因為PNG的話我們可以直接用Alpha通道作為掩膜使用。我們用到的圣誕帽如下圖：
我們通過通道分離可以得到圣誕帽圖像的alpha通道前翎。代碼如下：
r,g,b,a = cv2.split(hat_img)
rgb_hat = cv2.merge((r,g,b))
cv2.imwrite("hat_alpha.jpg",a)
為了能夠與rgb通道的頭像圖片進行運算稚配，我們把rgb三通道合成一張rgb的彩色帽子圖。Alpha通道的圖像如下圖所示港华。
二、人臉檢測與人臉關鍵點檢測
我們用下面這張圖作為我們的測試圖片立宜。
下面我們用dlib的正臉檢測器進行人臉檢測，用dlib提供的模型提取人臉的五個關鍵點橙数。代碼如下：
這部分效果如下圖：
三商模、調整帽子大小
我們選取兩個眼角的點奠旺，求中心作為放置帽子的x方向的參考坐標，y方向的坐標用人臉框上線的y坐標表示施流。然后我們根據(jù)人臉檢測得到的人臉的大小調整帽子的大小响疚，使得帽子大小合適。
四忿晕、提取帽子和需要添加帽子的區(qū)域
按照之前所述，去Alpha通道作為mask银受。并求反践盼。這兩個mask一個用于把帽子圖中的帽子區(qū)域取出來，一個用于把人物圖中需要填帽子的區(qū)域空出來宾巍。后面你將會看到咕幻。
從原圖中取出需要添加帽子的區(qū)域顶霞，這里我們用的是位運算操作肄程。
這是的背景區(qū)域（bg）如下圖所示±堆幔可以看到玄叠，剛好是需要填充帽子的區(qū)域缺失了。
然后我們提取帽子區(qū)域读恃。
[圖片上傳中...(image-9dd259-1544280251122-3)]
提取得到的帽子區(qū)域如下圖。帽子區(qū)域正好與上一個背景區(qū)域互補代态。
五、添加圣誕帽
最后我們把兩個區(qū)域相加胆数。再放回到原圖中去肌蜻，就可以得到我們想要的圣誕帽圖了互墓。這里需要注意的就是必尼，相加之前resize一下保證兩者大小一致，因為可能會由于四舍五入原因不一致篡撵。
最后我們得到的效果圖如下所示。
