[發(fā)明專利]一種人臉圖像重光照的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710702356.3
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107506714B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張學成;徐瀅
• 申請（專利權(quán)）人: 成都品果科技有限公司
• 主分類號: G06T15/50
• 分類號: G06T15/50;G06T17/00;G06K9/00
• 代理公司: 成都高遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李安霞;曾克

1.一種人臉圖像重光照的方法，其特征在于，包括：

對獲取的二維人臉圖像進行人臉識別與五官定位，獲取人臉預定部位的二維特征點；

根據(jù)所述二維特征點和預設(shè)的三維臉部模型數(shù)據(jù)進行面部三維重建，獲取三維人臉圖像，并獲取所述二維特征點的深度信息和所述三維人臉圖像的網(wǎng)格頂點數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述網(wǎng)格頂點數(shù)據(jù)和Delaunay三角剖分算法生成所述三維人臉圖像的三維網(wǎng)格；

配置光照渲染參數(shù)；根據(jù)所述光照渲染參數(shù)和預先建立的光照模型對所述三維網(wǎng)格進行局部光照渲染，生成第一二維面部光照映射圖；

對所述二維人臉圖像進行膚色檢測，獲取所述二維人臉圖像的膚色概率值；根據(jù)所述膚色概率值對所述第一二維面部光照映射圖進行非膚色區(qū)域的保護，獲取第二二維面部光照映射圖；

對所述第二二維面部光照映射圖的臉部輪廓和額頭部位進行邊緣擴展，獲取第三二維面部光照映射圖，包括：對所述第二二維面部光照映射圖的臉部輪廓和額頭部位進行預定范圍的膨脹，使光照區(qū)域能夠完全覆蓋所述第二二維面部光照映射圖；對膨脹后的第二二維面部光照映射圖進行高斯濾波處理，獲取第三二維面部光照映射圖；

將所述第三二維面部光照映射圖與所述二維人臉圖像進行重光融合，生成打光結(jié)果圖，其方法為：

當I≤128，B＝2*I*M″₁/255；

當I＞128，B＝255-2*(255-I)(255-M′₁)/255；

O＝I*(1.0-strong)+B*strong；

其中，I是二維人臉圖像，O為打光結(jié)果圖，strong為打光強度，strong的取值范圍為0～1，M″₁為第三二維面部光照映射圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉圖像重光照的方法，其特征在于，采用可變?nèi)四樐Ｐ图夹g(shù)進行面部三維重建。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人臉圖像重光照的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述光照渲染參數(shù)和預先建立的光照模型對所述三維網(wǎng)格進行局部光照渲染包括：

計算出所述三維網(wǎng)格的三角形面的表面法向量；

根據(jù)所述光照渲染參數(shù)和所述表面法向量建立Phong光照模型；

根據(jù)所述Phong光照模型對所述三維網(wǎng)格進行局部光照渲染。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人臉圖像重光照的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述光照渲染參數(shù)和所述表面法向量建立Phong光照模型的方法為：

I_dif＝k_d*ambient+k_d*N·L

I_spec＝k_s*light(V·R)^n_s

I_phong＝I_dif+I_spec

其中，k_d為表面材質(zhì)的漫反射系數(shù)，k_s為表面材質(zhì)鏡面反射系數(shù)，n_s為高光系數(shù)，ambient為環(huán)境光顏色，light為光源顏色，N為三維網(wǎng)格的三角形面的表面法向量，V為攝像機的方向，L為入射光的方向，R為反射光的單位向量，I_dif為漫反射結(jié)果，I_spec為鏡面反射結(jié)果，I_phong為Phong光照模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人臉圖像重光照的方法，其特征在于，所述對所述二維人臉圖像進行膚色檢測，獲取所述二維人臉圖像的膚色概率值包括：

將所述二維人臉圖像從RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色彩空間；

統(tǒng)計色彩成分Cb和Cr得到面部平均膚色值；

根據(jù)所述面部平均膚色值生成所述二維人臉圖像的膚色概率值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人臉圖像重光照的方法，其特征在于，根據(jù)所述膚色概率值對所述第一二維面部光照映射圖進行非膚色區(qū)域的保護，獲取第二二維面部光照映射圖的方法為：

M′₁＝(M*α+M₁*(255-α))/255

其中，M為二維人臉圖像，M₁為第一二維面部光照映射圖，M′1為第二二維面部光照映射圖，α為膚色概率值。