[發明專利]一種用于人臉三維模型紋理融合的方法和設備

有效

• 申請號: 201711328399.6
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107945267B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 傅可人;荊海龍;熊偉
• 申請（專利權）人: 四川川大智勝軟件股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T3/40;G06T5/50;G06T7/90;G06T15/04
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王蕓;劉童笛

1.一種用于人臉三維模型紋理融合的方法，其特征在于，所述方法包括：

輸入人臉三維模型數據，獲取模型表面每個三角面片的三維點云索引數據；輸入多幅不同視角下的人臉紋理圖像，根據對應的紋理相機參數獲取人臉三維模型在人臉紋理圖像上的映射數據；對所述人臉紋理圖像進行顏色校正；計算每個三角面片在各個紋理相機中的可見性；

遍歷每個三角面片，計算三角面片的法向量，并計算該法向量與三角面片中心到各個紋理相機光心連線的夾角其中，下標j表示第j個三角面片，上標i表示對應的紋理相機，紋理相機的數量大于或者等于三；

對第j個三角面片，根據夾角和相應的可見性計算對應不同紋理相機i的紋理權值

修正人臉三維模型上預定區域內的三角面片相對于正臉紋理相機的紋理權值：將所述預定區域內的三角面片相對于正臉紋理相機的紋理權值置為1，并且，將該三角面片相對于其他紋理相機的權值均置0，其中，下標j表示位于該預定區域內的三角面片的對應序號；所述預定區域為：人臉三維模型中位線與正臉紋理相機光軸所確定的平面兩側分別距離小于或者等于r的區域，r＝50mm；將相對于各個紋理相機的紋理權值進行平滑和歸一化處理：遍歷每個三角面片，確定三角面片在人臉三維模型中近鄰的三角面片集合M，并根據來更新紋理權值其中，|M|為近鄰三角面片的個數；所述歸一化處理包括：遍歷每個三角面片，按式對紋理權值進行歸一化處理，使得每個三角面片對應的紋理相機的權值之和為1；

根據每個三角面片相對于各個紋理相機的紋理權值進行紋理融合，并獲取人臉三維紋理。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述人臉三維模型數據包括人臉三維模型中三維點云數據；所述方法進一步包括根據人臉三維模型表面上每個三角面片的三個頂點的三維坐標對三維點云進行重建，獲取每個三角面片的三維點云索引數據。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述紋理相機參數包括各個紋理相機光心相對于人臉三維模型的三維坐標。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述顏色校正包括對人臉紋理圖像中的每一幅進行白平衡與亮度歸一化處理，使多個不同視角下的人臉紋理相機紋理圖像的色差小于預設閾值，且亮度一致。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述紋理融合包括：遍歷每個三角面片，將三角面片在各個紋理相機視角下進行仿射變換，根據對應的紋理相機獲取的人臉紋理圖像確定紋理三角形并按照式對紋理三角形進行加權求和以獲取融合后的紋理三角形并將融合后的紋理三角形貼圖到人臉三維模型對應的三角面片上，得到人臉三維紋理。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算每個三角面片在各個紋理相機中的可見性包括：構建二維記錄矩陣并初始化每個元素的值為無窮大；計算每個三角面片在各個紋理相機中的二維投影三角形；計算每個三角面片的中心點到各個紋理相機光心的距離；根據每個三角面片中心到各個紋理相機光心的距離與二維投影三角形更新二維記錄矩陣元素的值；根據二維記錄矩陣元素的值確定每個三角面片在各個紋理相機中的可見性。

7.一種用于人臉三維模型紋理融合的設備，其特征在于，所述設備包括至少一個處理器，以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行權利要求1至6中任一項所述的方法。