[發(fā)明專利]三維人臉建模方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410687577.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN104376594B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳擁民;葉仲雯;許凱杰;何漢鑫;蘇珠明;李春數(shù);陳吉;劉德建;陳宏展
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建天晴數(shù)碼有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務(wù)所(普通合伙)35219
• 代理人: 林祥翔,呂元輝

1.一種三維人臉建模方法，包括步驟：

獲取原始人像和標(biāo)準(zhǔn)模型；

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型獲取骨骼點(diǎn)信息，所述骨骼點(diǎn)為在標(biāo)準(zhǔn)模型網(wǎng)格形變時(shí)形變量位于一預(yù)設(shè)區(qū)間的特征點(diǎn)；

在所述原始人像上標(biāo)記特征點(diǎn)并記錄其坐標(biāo)信息；

對(duì)所述原始人像做第一變換，所述第一變換使所述原始人像上的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)位置與所述標(biāo)準(zhǔn)模型上的預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)位置對(duì)齊，并對(duì)人像的骨骼點(diǎn)做同樣的坐標(biāo)變換；

對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)模型做第二變換，所述第二變換包括將標(biāo)準(zhǔn)模型上的骨骼點(diǎn)的平面投影點(diǎn)平移至經(jīng)第一變換的原始人像的對(duì)應(yīng)骨骼點(diǎn)；

將經(jīng)第二變換的標(biāo)準(zhǔn)模型以預(yù)設(shè)方法表面展開為紋理圖像；將經(jīng)第一變換的原始人像映射至所述紋理圖像；具體包括：將經(jīng)第二變換的標(biāo)準(zhǔn)模型以預(yù)設(shè)方法表面展開為UV貼圖；將經(jīng)第一變換的原始人像映射至所述UV貼圖 。

2.如權(quán)利要求1所述的三維人臉建模方法中，在步驟“將經(jīng)第一變換的原始人像映射至所述UV貼圖”之前還包括一對(duì)所述UV貼圖進(jìn)行的膚色匹配處理，所述膚色匹配處理具體包括：

選取原始人像上一個(gè)或多個(gè)預(yù)設(shè)區(qū)域，根據(jù)預(yù)設(shè)算法獲取膚色采樣值；

利用所述膚色采樣值對(duì)所述UV貼圖做變色處理。

3.如權(quán)利要求2所述的三維人臉建模方法中，步驟“利用所述膚色采樣值對(duì)所述UV貼圖做變色處理”具體包括：

利用所述膚色采樣值建立與UV貼圖相同大小的膚色采樣圖，并以所述UV貼圖為源圖片、所述膚色采樣圖為目標(biāo)圖片進(jìn)行泊松融合。

4.如權(quán)利要求2所述的三維人臉建模方法中，所述“將經(jīng)第一變換的原始人像映射至所述UV貼圖”具體包括：

以預(yù)設(shè)尺寸的羽化蒙版為遮罩，將經(jīng)第一變換的原始人像通過羽化縫合方式映射至經(jīng)膚色匹配處理的UV貼圖上。

5.如權(quán)利要求1所述的三維人臉建模方法中，所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)位置為特征點(diǎn)中的左右瞳孔；

對(duì)原始人像的所述第一變換包括旋轉(zhuǎn)、縮放或平移；

所述旋轉(zhuǎn)具體包括：旋轉(zhuǎn)所述原始人像，使其左右瞳孔與標(biāo)準(zhǔn)模型對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)人像中的左右瞳孔水平位置一致；

所述縮放具體包括：縮放所述原始人像，使其左右瞳孔距離與標(biāo)準(zhǔn)模型對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)人像中的左右瞳孔距離一致；

所述平移具體包括：平移所述原始人像，使其左右瞳孔與標(biāo)準(zhǔn)模型對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)人像中的左右瞳孔對(duì)齊。

6.如權(quán)利要求1所述的三維人臉建模方法中，所述第二變換具體包括如下步驟：

通過正射投影變換將標(biāo)準(zhǔn)模型的骨骼點(diǎn)投影至屏幕平面；

將標(biāo)準(zhǔn)模型的骨骼點(diǎn)的平面投影點(diǎn)平移至經(jīng)第一變換的原始人像的對(duì)應(yīng)骨骼點(diǎn)；

對(duì)平移后的標(biāo)準(zhǔn)模型骨骼點(diǎn)平面投影點(diǎn)正射投影變換的逆變換。

7.如權(quán)利要求6所述的三維人臉建模方法中，所述正射投影變換具體包括：

利用模型矩陣Model將標(biāo)準(zhǔn)模型的骨骼點(diǎn)從自定義坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)系；

利用觀察矩陣View將標(biāo)準(zhǔn)模型的骨骼點(diǎn)從世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為視覺坐標(biāo)系；

利用投影矩陣Projection的正交投影將視覺坐標(biāo)系去除Z軸坐標(biāo)，使其落于屏幕平面。

8.如權(quán)利要求1所述的三維人臉建模方法中，所述標(biāo)準(zhǔn)模型為與所述原始人像人種匹配的標(biāo)準(zhǔn)模型。

9.如權(quán)利要求1所述的三維人臉建模方法中，所述原始人像滿足一預(yù)設(shè) 的分辨率條件或一預(yù)設(shè)的明暗差值條件。