三維人臉重建方法
2023-07-11 20:41:06
專利名稱：三維人臉重建方法
技術領域：
本發明涉及計算機視覺技術領域，特別涉及一種三維人臉重建方法。
背景技術：
三維人臉重建是計算機視覺和計算機圖形學中的一個重要研究課題，廣泛應用於人臉識別、人機互動、三維動畫領域中。三維人臉重建的經典方法是三維形變模型(3D Morphable Model),用基向量的線性組合來重建人臉的三維形狀Xnrodel和紋理tmdel,即
權利要求
1.一種三維人臉重建方法，其特徵在於，包括以下步驟S1:定位出待重建人臉圖象中的二維關鍵點；52:定位出三維模型中與SI中的二維關鍵點對應的三維關鍵點坐標；53:利用S2中的關鍵點分部件加權計算三維人臉的形狀重建係數，以及成象模型參數；54:利用形狀重建係數和三維形變模型分部件合成三維人臉形狀並進行融合；55:利用成象模型和人臉對稱性提取三維人臉紋理。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，SI具體包括511:確定待重建人臉的三維姿態；512:獲取二維關鍵點坐標。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，S2具體包括521:利用待重建人臉的三維旋轉角度，從三維平均人臉合成相應角度的人臉虛圖象；522:從S21中的人臉虛圖象中手工拾取或者用人臉定位算法定位二維關鍵點；523:獲取對應的三維關鍵點坐標。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，在S21中，經過透視變換、柵格化、消隱的計算機圖形學操作，得到二維人臉虛圖象，同時記錄每一象素對應的三維模型頂點坐標。
5.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，在S23中，根據所述二維關鍵點的象素坐標， 通過回溯所述對應三維模型頂點坐標獲取三維關鍵點坐標，然後從完整三維人臉基向量矩陣中抽取出對應的三維稀疏基向量矩陣G。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在S3中，選取四組權重分別對關鍵點進行加權。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在S4中，利用基向量矩陣加權融合合成三維人臉形狀。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，S5還包括，對S4和S5中獲取的三維人臉形狀和三維人臉紋理中的任意一個點進行可見性檢測。
全文摘要
本發明公開了一種三維人臉重建方法，包括以下步驟S1定位出待重建人臉圖象中的二維關鍵點；S2定位出三維模型中與S1中的二維關鍵點對應的三維關鍵點坐標；S3利用S2中的關鍵點分部件加權計算三維人臉的形狀重建係數，以及成象模型參數；S4利用三維形變模型分部件合成三維人臉形狀；S5利用成象模型和人臉對稱性提取三維人臉紋理。本發明提供的三維人臉重建方法，首先對任意姿態人臉圖象都能獲得較好的重建結果，其次運算速度快，而且非線性優化很快收斂，與現有技術的稠密重建算法相比，速度提高一個數量級以上而且性能更加穩定。
文檔編號G06T17/00GK102999942SQ201210540370
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者方馳, 丁鏐, 丁曉青, 王麗婷, 黃琛, 文迪 申請人:清華大學