二维卡通人脸参数模型用参考形状和绘制式样分层分别表示人脸卡通画的构图和绘制方法。利用该模型，艺术家绘制的人脸卡通画样本可以参数化成为绘制实体布局和绘制实体集：绘制实体布局参数描述样本的构图，反映样本的整体绘制风格；绘制实体对应人脸五官部件，给出样本的绘制参数，每个绘制实体包括绘制形状参数、绘制元素和渲染规则参数。同时，样本对应人脸对象的几何特征分别用整体结构参数和五官形状参数定义，一组参数化典型人脸卡通画样本构成人脸卡通画样本空间。本文提出一种基于样本参数学习的人脸卡通画自动生成算法，对于输入人脸图像，通过自适应轮廓模型算法(ACM)自动提取人脸图像的五官轮廓特征，选择样本空间中五官轮廓最相近的卡通样本，利用形状调整使样本的绘制形状逼近输入人脸的几何特征，学习样本的绘制元素、渲染规则并拟合绘制实体布局，建立输入人脸的卡通人脸模型，合成人脸卡通画。实验结果和应用反馈表明，所生成的人脸卡通画保持了原有人脸的五官特征，具有与学习样本一致的绘制风格。