[發明專利]一種在人臉的三維掃描數據中自動定位鼻尖點的方法

無效

• 申請號: 201010296776.4
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN101976355A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 潘綱;傅俊康;韓松
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06K9/64
• 分類號: G06K9/64
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 江助菊

技術領域

本發明涉及一種在人臉的三維掃描數據中自動定位鼻尖點的方法，尤其涉及一種以雙模板匹配為基礎的，非正側人臉的三維掃描數據中自動定位鼻尖點的方法。

背景技術

近年來，隨著三維掃描技術的逐漸成熟，三維人臉的識別、三維表情判定與模擬以及三維人臉超分辨率等領域得到了長足的發展。鼻尖點是三維人臉數據中最為重要的特征點之一，該點的精確定位在三維人臉識別的相關領域，尤其在預處理階段以及模型對齊階段具有非常重要的作用。

盡管近些年來國內外學者對自動定位三維人臉鼻尖點提出了不少算法，但對非正側朝向人臉的三維掃描數據中鼻尖點的快速、精確定位仍然是一個難點。然而在三維設備采集人臉過程中，并不能確保總采集出正側朝向的人臉的三維掃描數據，因為有的時候是在被采集人員不知情的情況下采集，即使被采集人員非常配合也無法保證采集出完全正側的人臉的三維掃描數據，因此研究三維非正側朝向人臉的三維掃描數據的鼻尖點的精確定位有著重要的意義和實用價值。

發明內容

本發明提供一種基于雙模板匹配的在人臉的三維掃描數據中自動定位鼻尖點的方法，主要解決的是非正側人臉的三維掃描數據中鼻尖點的自動定位問題。

一種在人臉的三維掃描數據中自動定位鼻尖點的方法，其步驟如下：

(1)、雙模板提取：從正側姿態的人臉的三維掃描數據的側影線中，挑選滿足一定條件的側影線，按一定規則從中提取兩個點集作為模板1和模板2，合稱為雙模板。

(2)、側影線簇的提取：對每個α∈{-90，-85，-80，......85，90}、β∈{-60，-55，-50，......55，60}，將待定位鼻尖點的人臉的三維掃描數據繞y軸旋轉α度，然后繞x軸旋轉β度，然后提取旋轉之后的人臉的三維掃描數據的側影線。得到37×25＝925條側影線組成的側影線簇。

(3)、側影線重構：對第(2)步得到的人臉的三維掃描數據的側影線簇中的每條側影線，計算側影線上每個點的導數，根據一定規則刪除側影線中點和在側影線中插入新的點。

(4)、雙模板匹配：按一定規則對第(3)步中重構過的側影線簇中每條側影線進行雙模板匹配，根據匹配結果，按一定規則定位三維人臉掃描數據中的鼻尖點。

步驟(1)中正側姿態的人臉，是人臉朝向與三維掃描設備的z軸平行，且雙眼連線與三維掃描設備y軸垂直的人臉。

步驟(1)中三維掃描數據的側影線，是如下二維數據點的集合：

{(x，i)|Sub_i(S)不為空集，且x等于max_i(S).z}

其中S是三維掃描數據中所有點的集合，

Sub_i(S_p)是如下點集合：

{(x，y，z)|(x，y，z)∈S_p，且y∈[i，i+1)}

max_i(S)(x，y，z)是如下點：

max_i(S)(x，y，z)∈Sub_i(S)且max_i(S).z≥A.z

步驟(1)中滿足一定條件的側影線是：

側影線P，b(x，i)∈P，滿足

T_f-y是提取此側影線的人臉的三維掃描數據的鼻尖點的y坐標

B_f.y是提取此側影線的人臉的三維掃描數據的鼻基點的y坐標

且0.55≤|(t.i-b.i)/(t.x-b.x)|≤0.65，