随着信息科学技术的不断进步，数字娱乐已深深地影响了人们的生活。非真实感人脸生成与人脸卡通一直是计算机动画制作和计算机图形学的研究热点。其成果应用于网络游戏、移动数字娱乐等。因此，研究人脸卡通化具有重要的意义和应用价值。本文提出了一种新的人脸卡通化方案。根据人多就有长相相似的事实，以及相貌相似的人脸可以有相同卡通形象的设想，本文提出建立人脸库以及对应的卡通图形库，根据输入人脸图像查找人脸库中相似人脸图像对应的卡通图，再将查找到的卡通图作为输入人脸的卡通形象，替换输入人脸图像的人的头部区域以及相应的图像融合合成处理，获得基于增强现实的手绘人脸图像卡通化效果。相比于图像滤波或特征变形的卡通化方法，本文方法生成的卡通化更加生动形象，不会丢失形象信息，而且具有卡通的喜剧效果。根据已建立的有代表性的人脸图像库，通过矢量绘图工具对人脸图像库中的每个人脸绘制相应的卡通图，建立对应的卡通图库。在人脸相似匹配上，本文实验表明，与采用基于欧氏距离的PCA人脸识别算法相比，采用基于图像欧式距离的PCA算法进行人脸匹配，由于图像欧氏距离充分考虑了像素的空间位置关系，避免图像轻微形变对识别结果的影响，提高了匹配精度；在抠图上，采用添加用户标注的前景和背景的基于闭合解的抠图方式，能够直接得到只抠去人的头部区域后的背景图像，用于与卡通图的融合，该方法更符合本系统的抠图要求。为达到卡通图与新的背景图像的无缝融合，本文采用基于泊松编辑的图像融合方法完成图像合成，实现增强现实的人脸卡通化效果。