[發明專利]根據一張人臉照片自動調整三維人臉模型的方法

無效

• 申請號: 200910055529.2
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN101968892A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 孫濤;婁郭梁
• 申請（專利權）人: 上海冰動信息技術有限公司
• 主分類號: G06T15/70
• 分類號: G06T15/70
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及一種調整人臉模型的方法，具體涉及一種根據一張人臉照片自動調整三維人臉模型的方法。

背景技術

蒙皮應用是三維動畫的一種制作技術。在三維軟件中創建的模型基礎上，為模型添加骨骼。由于骨骼與模型是相互獨立的，為了讓骨骼驅動模型產生合理的運動。把模型綁定到骨骼上的技術叫做蒙皮。

目前，一種現有技術的融合多視角、多線索二維信息的人臉三維模型的建立方法，首先用標定好的上下兩臺立體攝像機拍攝建模對象的人臉，得到人臉在無表情變化時從正面逐步轉到側面的視頻序列；再用全自動的姿態估計算法得到序列中各時刻的精確的姿態參數；接著在模型和姿態二者的初始化之后，根據兩類二維線索分別抽取三維信息：一類是基于圖像間對應點進行立體重建，另一類是模型投影輪廓與圖像輪廓的匹配、修正；最后，根據融合在多視角中提取出的、對應于不同二維線索的三維信息建立人臉模型。它得到的人臉模型有更細致、更精確的形狀，并能做MPEG4(運動圖像壓縮編碼組織標準4)兼容的人臉動畫。

另一種現有技術的基于二維圖片的三維建模的比對方法，包括以下的步驟：步驟1，用計算機建立一個通用的人臉的三維模型；步驟2，通過布控對象人臉的單張照片在步驟1通用的人臉的三維模型上建立布控對象人臉的三維模型；步驟3，通過布控對象人臉的三維模型生成各種姿態的布控對象的人臉圖片或人臉模板；步驟4，將布控對象的原始照片以及生成的布控對象的人臉圖片或人臉模板共同作為比對源進行比對識別。

還有一種現有技術的真人頭像三維模型建立系統，該系統由條紋投射儀、相機、基準屏、人物定向座幾部分組成。其中條紋投射儀、相機、人物定向座三者組成一個平面，條紋投射儀及相機的光軸都在此平面上；基準屏垂直于該平面，條紋投射儀及相機的光軸都在此平面上；基準屏垂直于該平面，此兩平面的交線應與人物定向座的轉動軸重合。投射出來的條紋應和該轉動軸垂直。

這些現有技術的缺點是：

1、這種現有技術的真人頭像三維模型建立系統由于采用真人頭像建立三維模型，不能直接利用現有照片建立三維模型，使用麻煩。

2、這種現有技術的基于二維圖片的三維建模的比對方法由于直接采用照片作為貼圖直接顯示在模型上，動作生硬，不能與模型本身的氣質像融合。

3、這些現有技術關鍵特征點比較少，當臉部需要做復雜的動作時，不能確保動畫的效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種根據一張人臉照片自動調整三維人臉模型的方法，能通過各種格式的正面人物圖片的面部特征自動生成符合照片特征的三維模型頭像，能將真實照片與模型本身的貼圖自然的融合，生成的三維模型頭像能進行自然的面部動畫。

本發明根據一張人臉照片自動調整三維人臉模型的方法的目的是通過以下技術方案實現的：一種根據一張人臉照片自動調整三維人臉模型的方法，應用于由圖片輸入解析模塊、特征點自動生成模塊、特征點調整模塊、骨骼系統調整模塊、蒙皮應用模塊、照片生成貼圖模塊、貼圖融合模塊及應用模塊組成的系統中；該方法至少包括以下步驟：

步驟1，用戶輸入一張各種格式的正面人物圖片。

步驟2，圖片輸入解析模塊通過分析正面人物圖片，轉換照片格式：

步驟2.1，圖片輸入解析模塊通過對輸入圖片的后綴名進行分類，選擇使用不同的FaceSDK庫，將輸入圖片轉換成標準的位圖圖像格式。

步驟3，特征點自動生成模塊解析正面人物圖片，自動生成一系列特征點：

步驟3.1，特征點自動生成模塊將照片輸入FaceSDK庫進行解析，得到人臉的各種特征點在圖片上的坐標，一共有56個人臉特征點。

步驟4，特征點調整模塊對自動生成的人臉特征點進行調整：

步驟4.1，特征點調整模塊將自動生成的特征點信息在計算機屏幕上顯示出來并進行調整。

步驟5，骨骼系統調整模塊通過人臉特征點的位置信息調整原始模型的骨骼，生成新的模型的網格部分：

步驟5.1，以鼻尖特征點位置為基準，計算出一個特征點到鼻尖特征點的相對位置；

步驟5.2，以鼻尖骨骼位置為基準骨骼，通過之前計算出的特征點相對位置，計算出其它骨骼的位置，生成新的模型。

步驟6，蒙皮應用模塊及照片生成貼圖模塊通過人臉特征點的位置信息、新的模型的網格部分及原始正面人物圖片，生成新的蒙皮數據及新的人物貼圖數據：

步驟6.1，蒙皮應用模塊根據原始模型數據及調整后的網格數據找出兩套數據中的頂點不同的部分，根據不同的頂點的差異，生成蒙皮數據；