[發明專利]一種相似度估計方法及其應用

有效

• 申請號: 202110435586.4
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113012297B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 馬家俊;梁國遠;梁雨;吳新宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T19/20;G06T5/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 朱偉軍;耿慧敏

本申請屬于圖像識別技術領域，特別是涉及一種相似度估計方法及其應用。現有方法只選取特征曲線和特征點，忽略人臉中非特征曲線和特征點對人臉相似度度量的貢獻，特征點和特征曲線都是人為進行選擇，具有一定的主觀性。本申請提供了一種相似度估計方法，對原始數據進行預處理得到數據；根據所述數據選取特征，建立相似形狀之間的稀疏對應關系；構建距離場和密集對應關系，根據所述距離場和密集對應關系構建變形場，根據所述變形場的變形路徑計算相似度。以變形場為基礎建立相似度，相比其他方法，中間過程更為直觀。

技術領域

本申請屬于圖像識別技術領域，特別是涉及一種相似度估計方法及其應用。

背景技術

三維相似度估計是用來度量三維模型之間的拓撲差異和形態差異的過程。隨著計算機圖形學的發展和三維掃描技術的普及，基于三維模型的人臉相似度測量和形狀分析已經成為一個活躍的研究課題，被廣泛應用于人臉識別、顱面重構評價、面部遺傳評估等領域。一般來說，相似性反映了人類對視覺世界的理解，然而，不同的人對兩個3D模型，尤其是人臉的相似度判斷結果通常是不同的，這取決于每個人的主觀感受。因此，如何客觀地量化三維人臉的差異仍然是一項具有挑戰性的任務。

三維人臉相似度度量可被歸納為基于主觀評價的人臉相似度度量和基于表面特征的人臉相似度度量。在早期的方法中，為了測量人臉重建結果的準確性，使用主觀調查問卷的方式用于評判三維人臉的相似程度。從人臉提取一些特征點，并從特征點種提取Gabor特征用于人臉相似度估計，該方法還和主觀的評判進行對比用于驗證算法的有效性。提取人臉的等距測地線條紋信息，并從每個條紋種提取12維向量用于度量相似度。在人臉上構建了一個基于測地線的網絡，然后四種人臉特征包括：平均曲率、高斯曲率、形狀指數、曲度被提取用于度量相似關系。

現有方法只選取特征曲線和特征點，忽略人臉中非特征曲線和特征點對人臉相似度度量的貢獻，特征點和特征曲線都是人為進行選擇，具有一定的主觀性。

發明內容

1.要解決的技術問題

基于現有方法只選取特征曲線和特征點，忽略人臉中非特征曲線和特征點對人臉相似度度量的貢獻，特征點和特征曲線都是人為進行選擇，具有一定的主觀性的問題，本申請提供了一種相似度估計方法及其應用。

2.技術方案

為了達到上述的目的，本申請提供了一種相似度估計方法，對原始數據進行預處理得到數據；根據所述數據選取特征，建立相似形狀之間的稀疏對應關系；構建距離場和密集對應關系，根據所述距離場和密集對應關系構建變形場，根據所述變形場的變形路徑計算相似度。

本申請提供的另一種實施方式為：所述建立相似形狀之間的稀疏對應關系包括根據所述特征建立特征網格；根據非特征與所述特征網格的相對位置，通過投影-映射-投影的方式建立所有點的對應關系。

本申請提供的另一種實施方式為：根據所述數據選取特征包括手動建立基準特征點得到一級特征點，以界面交互的形式，在每個子區域中標記二級特征點。

本申請提供的另一種實施方式為：所述基準特征點包括特征曲線和特征點，所述一級特征點為一個基準特征點或基準特征曲線上的控制點。

本申請提供的另一種實施方式為：根據所述特征建立特征網格包括按照流形距離變換和三角剖分算法將特征轉化為特征網格。

本申請提供的另一種實施方式為：所述構建距離場為在目標表面以距離變換構建距離場，所述距離場為源模型的每個點提供指向目標表面的重力。

本申請提供的另一種實施方式為：所述距離場為：

其中DF表示空間中的距離場，p表示體素空間中的一個體素塊，q表示目標體素模型中的一個體素塊。