[發(fā)明專(zhuān)利]一種交互式三維卡通人臉生成方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910079045.1
• 申請(qǐng)日: 2009-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101493953A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳益強(qiáng);謝金晶;劉軍發(fā)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06T15/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T15/00;G06T15/70
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 祁建國(guó);梁 揮

1.一種交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述方法，包括下列步驟：

步驟100.對(duì)三維卡通庫(kù)中的每一個(gè)人臉模型進(jìn)行部件拆分，并對(duì)拆分得到部件進(jìn)行處理得到三維卡通部件子空間，然后對(duì)輸入的三維真實(shí)模型，根據(jù)用戶(hù)交互在三維卡通部件子空間采樣，得到具有局部面部特征卡通形變的三維卡通原型；

步驟200.對(duì)二維卡通庫(kù)中的每一個(gè)人臉進(jìn)行數(shù)據(jù)提取和處理，將從所述二維卡通庫(kù)中學(xué)習(xí)到的卡通知識(shí)遷移到所述三維卡通原型中，生成三維卡通人臉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述步驟100，包括下列步驟：

步驟110.將已有三維卡通庫(kù)中的每一個(gè)人臉模型進(jìn)行部件拆分，得到眼睛，鼻子，嘴巴，下巴四個(gè)五官子庫(kù)，再對(duì)每個(gè)五官子庫(kù)分析主成分，并分別為每一個(gè)五官建立主成分分析子空間；

步驟120.判斷用戶(hù)是否進(jìn)行交互，若是，則執(zhí)行步驟130；否則，執(zhí)行步驟200；

步驟130.基于用戶(hù)的交互，將所述每一個(gè)人臉模型的相應(yīng)五官投影到其相應(yīng)的主成分分析子空間中，經(jīng)過(guò)上升維數(shù)到樣本空間，得到具有局部面部特征卡通形變的三維卡通原型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述用戶(hù)的交互，是指基于人臉五官的主成分分析子空間，根據(jù)用戶(hù)鼠標(biāo)的拖拽，產(chǎn)生相應(yīng)形變。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述步驟130，包括下列步驟：

步驟131.為每個(gè)所述五官定義控制點(diǎn)；

步驟132.用戶(hù)拖拽鼠標(biāo)，與拖拽點(diǎn)距離較近的所述控制點(diǎn)根據(jù)鼠標(biāo)位移移動(dòng)；

步驟133.將移動(dòng)后的控制點(diǎn)投影到相應(yīng)五官的主成分分析子空間中，再經(jīng)過(guò)主成分分析反向計(jì)算，從低維子空間恢復(fù)到樣本空間，進(jìn)行平滑處理，以得到相應(yīng)的卡通形變。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述主成分分析反向計(jì)算，是在上述主成分分析降維思想的基礎(chǔ)上，將用戶(hù)拖拽后的人臉五官投影到主成分上，經(jīng)過(guò)上升維數(shù)得到具有用戶(hù)期望風(fēng)格的三維卡通原型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述步驟200，包括下列步驟：

步驟210.提取二維人臉卡通圖片數(shù)據(jù)的輪廓點(diǎn)，將所述三維卡通原型的前投影與所有所述二維人臉卡通圖片進(jìn)行輪廓對(duì)齊；

步驟220，在對(duì)齊后的二維卡通庫(kù)中，為所述三維卡通原型的前投影尋找近鄰并進(jìn)行權(quán)重組合，運(yùn)用克里金插值，將二維卡通知識(shí)遷移到所述三維卡通原型上，得到最終三維卡通人臉。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述步驟210，包括下列步驟：

步驟211.提取二維人臉卡通圖片數(shù)據(jù)的輪廓點(diǎn)；

步驟212.對(duì)所有所述二維人臉卡通圖片進(jìn)行輪廓?dú)w一化。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述步驟212，包括下列步驟：

步驟2121.將所述三維卡通原型的前投影作為對(duì)齊目標(biāo)；

步驟2122.將所有的所述二維人臉卡通圖片的輪廓一一進(jìn)行放大或縮小，直到與所述前投影最為接近。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述步驟220，包括下列步驟：

步驟221.在對(duì)齊后的二維卡通庫(kù)中，為所述三維卡通原型的前投影尋找K個(gè)最近鄰并進(jìn)行權(quán)重組合，得到目標(biāo)二維卡通，以此作為從二維卡通中學(xué)習(xí)到的二維卡通知識(shí)；

步驟222.運(yùn)用克里金插值，將所述二維卡通知識(shí)遷移到所述三維卡通原型上，得到最終三維卡通人臉。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交互式三維卡通人臉生成方法，其特征在于，所述步驟221，包括下列步驟：

步驟2211.在歸一化后的二維卡通庫(kù)中，為所述三維卡通原型的前投影尋找近鄰；

步驟2212.對(duì)尋找到的所述近鄰進(jìn)行權(quán)重組合，得到目標(biāo)二維卡通，以此作為從二維卡通中學(xué)習(xí)到的二維卡通知識(shí)。