不用＠微信官方，教你写头像戴圣诞帽的程序

前两天朋友圈里面刷屏的“我想要一个圣诞帽，@微信官方”这个活动你们中招了吗？后来大家都知道这只是一个用了P图工具的小玩笑，但大家纷纷玩得不亦乐乎。现在有许多p图小工具也可以实现“戴圣诞帽”，但作为一个程序猿，其实也可以写一个小程序让自己“戴上圣诞帽”，大家快来看！

驯鹿逃跑了，我还有自己的圣诞老人。

用到的工具

OpenCV

dlib

用到的语言为Python

素材准备

首先我们需要准备一个圣诞帽的素材，格式最好为PNG，因为PNG的话我们可以直接用Alpha通道作为掩膜使用。我们用到的圣诞帽如下图：

我们通过通道分离可以得到圣诞帽图像的alpha通道。代码如下：

为了能够与rgb通道的头像图片进行运算，我们把rgb三通道合成一张rgb的彩色帽子图。Alpha通道的图像如下图所示。

人脸检测与人脸关键点检测

我们用下面这张图作为我们的测试图片。

下面我们用dlib的正脸检测器进行人脸检测，用dlib提供的模型提取人脸的五个关键点。代码如下：

调整帽子大小

我们选取两个眼角的点，求中心作为放置帽子的x方向的参考坐标，y方向的坐标用人脸框上线的y坐标表示。然后我们根据人脸检测得到的人脸的大小调整帽子的大小，使得帽子大小合适。

提取帽子和需要添加帽子的区域

按照之前所述，去Alpha通道作为mask。并求反。这两个mask一个用于把帽子图中的帽子区域取出来，一个用于把人物图中需要填帽子的区域空出来。后面你将会看到。

从原图中取出需要添加帽子的区域，这里我们用的是位运算操作。

这是的背景区域（bg）如下图所示。可以看到，刚好是需要填充帽子的区域缺失了。

然后我们提取帽子区域。

提取得到的帽子区域如下图。帽子区域正好与上一个背景区域互补。

添加圣诞帽

最后我们把两个区域相加。再放回到原图中去，就可以得到我们想要的圣诞帽图了。这里需要注意的就是，相加之前resize一下保证两者大小一致，因为可能会由于四舍五入原因不一致。

最后我们得到的效果图如下所示

文/编辑 by 小V