[實用新型]頭戴式面部捕捉裝置及使用該裝置的三維面部重建系統

有效

• 申請號: 202220730406.5
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN217655549U
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 奧丁信息科技有限公司
• 主分類號: G06V40/16
• 分類號: G06V40/16;G06T17/00
• 代理公司: 北京瀚群律師事務所 11581
• 代理人: 王姍姍

根據本實用新型的公開，提供了一種頭戴式面部捕捉裝置以及使用該裝置的三維面部重建系統。該頭戴式面部捕捉裝置包括頭戴框架組，頭戴框架組包括佩戴于頭部上方的上框架，分別連接在上框架的兩個末端的兩個連接件，連接到連接件中的至少一個并延伸到面部前方的前框架；該頭戴式面部捕捉裝置還包括設置在前框架上的至少兩個攝像機和照明部件，其中在上框架面對至少兩個攝像機的表面上具有預設圖案，其位于每臺攝像機的拍攝范圍內。本公開的頭戴式面部捕捉裝置通過頭戴框架組中的一個或多個部件可穩定地固定于頭部，便于獲得清晰精細的面部表情圖像，并且預設圖案為至少兩個攝像機所拍攝的圖案提供對齊的依據，提高了效率并且節省了成本。

技術領域

本公開涉及三維重建技術，具體而言，涉及一種頭戴式面部捕捉裝置及使用該裝置的三維面部重建系統。

背景技術

電影/電視、游戲、廣告新媒體等產業都需要使用大量逼真的三維數據組成的虛擬人類。為了獲得人物的三維數據，多臺照相機(photography camera)陣列可以對真人進行同一時刻多角度照片拍攝，再基于這些照片生成被掃描人物的三維數據。但是由于人臉面部表情更為豐富和細膩，上述這種方式丟掉了表情的動畫信息，導致后續需要更多的手動建模和動畫處理時間才能將虛擬面部表情動畫制作得更逼真。

為了對面部表情進行捕捉，往往需要搭建非常昂貴的實驗室環境的硬件系統來獲取面部表情和紋理。如果僅采用簡易設備對面部少量二維關鍵點進行采集，則后期還需要工作人員進行大量的手動的人臉表情建模工作才能讓虛擬對象獲得相對自然的表情動畫，所以這些方式也是費時且昂貴的。

為此需要提供一種新型的便攜式面部表情捕捉裝置，使得對人臉面部表情的采集和重建過程在保證效果的同時效率更高，成本更低。

實用新型內容

為了解決上述技術問題中的至少之一，根據本公開的實施例的一方面，提供了一種頭戴式面部捕捉裝置，其包括頭戴框架組，該頭戴框架組包括佩戴于頭部上方的上框架，分別連接在所述上框架的兩個末端的兩個連接件，連接到所述連接件中的至少一個并延伸到面部前方的前框架，該頭戴式面部捕捉裝置還包括設置在所述前框架上的至少兩臺攝像機和設置在所述前框架上的照明部件；其中在所述上框架面對至少兩臺攝像機的表面上具有預設圖案，其位于每臺攝像機的拍攝范圍內。

根據本公開的實施例的頭戴式面部捕捉裝置，可選地，所述至少兩臺攝像機被設置為任一臺攝像機與其余攝像機中的至少一臺的拍攝范圍具有30％以上的重疊率。

根據本公開的實施例的頭戴式面部捕捉裝置，可選地，所述頭戴框架組還包括后框架，該后框架包括調節旋轉軸和對稱設置的兩個連桿，其中每個連桿的一端插入調節旋轉軸，每個連桿的另一端可旋轉地連接到兩個所述連接件中的一個，所述調節旋轉軸可旋轉以調節每個連桿插入其中的深度。

根據本公開的實施例的頭戴式面部捕捉裝置，可選地，所述頭戴框架組還包括下頜固定帶，其在佩戴時貼合于頭部的下頜部。

根據本公開的實施例的頭戴式面部捕捉裝置，可選地，所述前框架的兩端分別固定到兩個所述連接件，所述前框架包括一根或者多根支桿。

根據本公開的實施例的頭戴式面部捕捉裝置，可選地，所述前框架的兩端分別固定到所述后框架的連桿，所述前框架包括一根或者多根支桿。

根據本公開的實施例的頭戴式面部捕捉裝置，可選地，所述前框架包括并置的兩根或多跟U形支桿，其在面部兩側貼合在一起，在面部前方橫向分開間隔設置。

根據本公開的實施例的頭戴式面部捕捉裝置，可選地，設置在所述前框架上的所述照明部件包括兩個或多個LED燈并且其被設置于至少一根支桿內，其中所述支桿為透明材質。

根據本公開的實施例的頭戴式面部捕捉裝置，可選地，兩個所述連接件的形狀與耳廓形狀相適應以佩戴在耳后，所述上框架兩端與兩個所述連接件可旋轉地連接，所述上框架上的圖案是單色點狀圖案。