三维人脸图像生成方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种三维人脸图像生成方法及系统。所述生成方法包括：获取二维人脸图像；在所述二维人脸图像中确定特征点，其中，所述二维人脸图像的特征点与底图的特征点具有对应关系，所述底图与三维网格具有预先确定的映射关系，所述底图的特征点预先确定；基于所述底图的特征点与所述二维人脸图像的特征点的对应关系，对所述二维人脸图像进行变形，并将经过变形的二维人脸图像映射到所述底图上，以获得新的底图；以及，将所述新的底图映射到所述三维网格，生成三维人脸图像。生成效率可以得到提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理技术，特别涉及一种三维人脸图像生成方法和三维人脸图像生成系统。
技术介绍
随着图像处理技术的发展，三维人脸图像的应用场景也越来越多。现如今，用户提出了基于实际拍摄的二维人脸图像生成三维图像人脸图像，以进行更逼真的展示的要求。现有技术中，将二维人脸图像转化为三维人脸图像一般基于如下流程进行:结合二维图片和三维网格之间的各种关系，构建约束方程并基于该约束方程对三维网格进行变形，然后将二维图片的图像信息映射到变形后的三维网格上，以生成自适应的三维人脸图像。然而，现有技术中的生成方法往往需要耗费大量的存储空间及计算资源，从而限制了其在一些环境中的应用。例如，在嵌入式环境(比如手机)中，采用现有的方法通常很难流畅地获得三维人脸图像。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种三维人脸图像生成方法及三维人脸图像生成系统，提尚生成效率。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种三维人脸图像生成方法，包括:获取二维人脸图像；在所述二维人脸图像中确定特征点，其中，所述二维人脸图像的特征点与第一底图的特征点具有对应关系，所述第一底图与三维网格具有预先确定的映射关系，所述第一底图的特征点预先确定；基于所述第一底图的特征点与所述二维人脸图像的特征点的对应关系，对所述二维人脸图像进行变形，并将经过变形的二维人脸图像映射到所述第一底图上，以获得第二底图；以及将所述第二底图映射到所述三维网格，生成三维人脸图像。可选地，进一步包括:在确定所述二维人脸图像的特征点之前，将所述二维人脸图像转为人脸框图像。可选地，将所述二维人脸图像转为人脸框图像的过程包括:将所述二维人脸图像转换到YCbCr颜色空间；以及根据CbCr颜色分量确定所述人脸框图像的范围。可选地，将所述二维人脸图像转为人脸框图像的过程包括:检测所述二维人脸图像中的预先确定的标志点；以及根据检测获得的所述标志点的位置，确定所述人脸框图像的范围。可选地，进一步包括:根据所述第一底图的图像信息处理所述经过变形的二维人脸图像的图像信息，并将经过处理和变形的所述二维人脸图像映射到所述第一底图上，以获得所述第二底图。可选地，根据所述第一底图的图像信息处理所述经过变形的二维人脸图像的图像信息的过程包括:计算所述第一底图的梯度场和所述经过变形的二维人脸图像的梯度场；将计算获得的所述第一底图的梯度场和所述经过变形的二维人脸图像的梯度场进行融合，获得目标梯度场；以及基于所述目标梯度场重构所述经过变形的二维人脸图像的图像信息。可选地，进一步包括:将经过所述目标梯度场重构所获得的所述第二底图与所述第一底图进行多分辨率融合，其中，投射到所述三维网格上的是经过所述多分辨率融合的第二底图。相应地，本专利技术实施例还提供一种三维人脸图像生成系统，包括:图像获取单元和处理器，所述图像获取单元适用于获取二维人脸图像，所述处理器适用于:在所述二维人脸图像中确定特征点，其中，所述二维人脸图像的特征点与第一底图的特征点具有对应关系，所述第一底图与三维网格具有预先确定的映射关系，所述第一底图的特征点预先确定；基于所述第一底图的特征点与所述二维人脸图像的特征点的对应关系，对所述二维人脸图像进行变形，并将经过变形的二维人脸图像映射到所述第一底图上，以获得第二底图；以及将所述第二底图映射到所述三维网格，生成三维人脸图像。可选地，所述处理器进一步适用于:在确定所述二维人脸图像的特征点之前，将所述二维人脸图像转为人脸框图像。可选地，所述处理器适用于:将所述二维人脸图像转换到YCbCr颜色空间；以及根据CbCr颜色分量确定所述人脸框图像的范围。可选地，所述处理器适用于:检测所述二维人脸图像中的预先确定的标志点；以及根据检测获得的所述标志点的位置，确定所述人脸框图像的范围。可选地，所述处理器进一步适用于:根据所述第一底图的图像信息处理所述经过变形的二维人脸图像的图像信息，并将经过处理和变形的所述二维人脸图像映射到所述底图上，以获得所述第二底图。可选地，所述处理器适用于:计算所述第一底图的梯度场和所述经过变形的二维人脸图像的梯度场；将计算获得的所述第一底图的梯度场和所述经过变形的二维人脸图像的梯度场进行融合，获得目标梯度场；以及基于所述目标梯度场重构所述经过变形的二维人脸图像的图像信息。可选地，所述处理器进一步适用于:将经过所述目标梯度场重构所获得的所述第二底图与所述第一底图进行多分辨率融合，其中，投射到所述三维网格上的是经过所述多分辨率融合的第二底图。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:利用同样是二维图像的底图，与包含人脸信息的二维图像建立关系，对二维人脸图像进行变形。在实现二维人脸图像和底图的融合后，将底图通过已知的映射关系映射到三维网格上。通过这样的方法，提升了二维人脸图像到三维人脸图像的转换效率。【附图说明】图1示出了本专利技术实施例的一种三维人脸图像生成方法的流程示意图。图2示出了本专利技术实施例的一种三维人脸图像生成系统200的结构示意图。【具体实施方式】将二维人脸图像转换为三维人脸图像，通常的做法是基于二维人脸图像的信息对三维网格模型进行变形。然而，这样的变形需要消耗大量的资源，对提升效率不利。本专利技术的实施例中，利用同样是二维图像的底图，与包含人脸信息的二维图像建立关系，对二维人脸图像进行变形。在实现二维人脸图像和底图的融合后，将底图通过已知的映射关系映射到三维网格上。通过这样的方法，提升了二维人脸图像到三维人脸图像的转换效率。为进一步说明本专利技术的原理、特点和优势，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细阐述。图1示出了本专利技术实施例的一种三维人脸图像生成方法100的流程示意图。相应地，图2示出了本专利技术实施例的一种三维人脸图像生成系统200的结构示意图。图1中所示的生成方法100可以由图2所示的生成系统200所执行、实现。需要说明的是，本专利技术的实施例并不限于此。例如，所述方法100可以由其他系统、器件执行，而所述系统200也可以用于执行其他方法、流程。具体地，所述生成方法100包含步骤SlOl至S109。参考图1，在步骤SlOl中，获取二维人脸图像。所述二维人脸图像包含了在后续步骤中要映射到三维网格(也可称为“三维模型”)上去的图像信息。在本专利技术中，图像信息包括图像的颜色、纹理等各种信息。在一些实施例中，可以通过实时拍摄的方式获取所述二维人脸图像，也可以通过获取已经存在的图片的方式获取所述二维人脸图像。例如，参考图2，所述生成系统200包括图像获取单元201。以所述生成系统200嵌入可移动设备(例如智能手机)为例，在一些实施例中，所述图当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维人脸图像生成方法，其特征在于，包括：获取二维人脸图像；在所述二维人脸图像中确定特征点，其中，所述二维人脸图像的特征点与第一底图的特征点具有对应关系，所述第一底图与三维网格具有预先确定的映射关系，所述第一底图的特征点预先确定；基于所述第一底图的特征点与所述二维人脸图像的特征点的对应关系，对所述二维人脸图像进行变形，并将经过变形的二维人脸图像映射到所述第一底图上，以获得第二底图；以及将所述第二底图映射到所述三维网格，生成三维人脸图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淼，吕晟珉，覃兆梅，
申请(专利权)人：上海趣搭网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31