一种3D人脸重建方法、装置及服务器制造方法及图纸

技术编号:12166416 阅读:88 留言:0更新日期:2015-10-08 01:28
本申请公开了一种3D人脸重建方法、装置及服务器,其中方法包括:对于获取的2D人脸图像,确定其上的特征点;依据特征点确定人脸的姿态参数,并按照姿态参数调整通用三维人脸模型的姿态;确定特征点在通用三维人脸模型上的对应点,并对处于遮挡状态下的对应点进行调整,以得到初步3D人脸模型;对初步3D人脸模型进行变形调整,并对变形后的3D人脸模型进行纹理映射,得到最终的3D人脸。本申请获取的2D人脸图像可以是人的侧脸图像,依据特征点确定出该侧脸图像的姿态参数,进而对通用三维人脸模型进行姿态调整,使得通用三维人脸模型的姿态与人脸姿态一致,进而通过后续处理得到3D人脸。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及计算机
,更具体地说,涉及一种3D人脸重建方法、装置及服务器
技术介绍
近年来,随着人脸识别技术、人脸视频会议、人脸3D动画、虚拟技术的发展,三维人脸建模受到了越来越多的研宄者们的关注,其中3D人脸形状重建是三维人脸建模的关键技术之一。目前3D人脸重建的方法大多是从多个角度采集多张人脸照片,或者采集一张人脸正面照片,得到3D人脸,进而依据该3D人脸照片进行3D人脸的重建。但是,现实场景中,很多情况下我们是无法采集到人脸正面图像的,比如在进行人脸识别时,很有可能仅采集到人的侧脸,此时现有的3D人脸重建方法将无法构建出3D人脸,或者构建的3D人脸效果极差。
技术实现思路
有鉴于此,本申请提供了一种3D人脸重建方法、装置及服务器,以便针对仅包含人侧脸的照片仍能够构建3D人脸。为了实现上述目的,现提出的方案如下:一种3D人脸重建方法,其特征在于,包括:获取用于进行3D人脸重建的2D人脸图像,并确定所述2D人脸图像上的特征点,所述特征点用于表征人脸轮廓;利用所述特征点确定人脸的姿态参数,并按照所述姿态参数调整预先获取的通用三维人脸模型的姿态;确定所述特征点在所述通用三维人脸模型上的对应点,并对处于遮挡状态下的对应点进行调整,得到初步3D人脸模型;对所述初步3D人脸模型进行变形调整,以使所述初步3D人脸模型上对应点间关系与所述2D人脸图像上特征点间的位置关系一致,得到变形后3D人脸模型;对所述变形后3D人脸模型进行纹理映射,得到3D人脸。一种3D人脸重建装置,其特征在于,包括:图像特征点确定单元,用于获取用于进行3D人脸重建的2D人脸图像,并确定所述2D人脸图像上的特征点,所述特征点用于表征人脸轮廓;姿态调整单元,用于利用所述特征点确定人脸的姿态参数,并按照所述姿态参数调整预先获取的通用三维人脸模型的姿态;特征点匹配单元,用于确定所述特征点在所述通用三维人脸模型上的对应点,并对处于遮挡状态下的对应点进行调整,得到初步3D人脸模型;模型变形单元,用于对所述初步3D人脸模型进行变形调整,以使所述初步3D人脸模型上对应点间位置关系与所述2D人脸图像上特征点间的位置关系一致,得到变形后3D人脸t吴型;纹理映射单元,用于对所述变形后3D人脸模型进行纹理映射,得到3D人脸。一种服务器,其特征在于,包括权利要求6-9任一项所述的3D人脸重建装置。从上述的技术方案可以看出,本申请实施例提供的3D人脸重建方法,对于获取的2D人脸图像,首先确定出其上的特征点,依据特征点确定人脸的姿态参数,并按照姿态参数调整通用三维人脸模型的姿态,然后确定出特征点在通用三维人脸模型上的对应点,并对处于遮挡状态下的对应点进行调整,以得到初步3D人脸模型,接着对初步3D人脸模型进行变形调整,并对变形后的3D人脸模型进行纹理映射,得到最终的3D人脸。本申请获取的2D人脸图像可以是人的侧脸图像,依据特征点确定出该侧脸图像的姿态参数,进而对通用三维人脸模型进行姿态调整,使得通用三维人脸模型的姿态与人脸姿态一致,进而通过后续处理得到3D人脸。由于本申请不限定2D图像的拍摄角度,因而其鲁棒性更高,人脸识别的准确度也进一步得到提高。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种服务器硬件结构示意图;图2为本申请实施例公开的一种3D人脸重建方法流程图;图3为本申请实施例示例的一种2D人脸图像特征点选取方式示意图;图4为本申请实施例示例的一种人脸图像在空间直角坐标系中旋转示意图;图5为本申请实施例公开的另一种3D人脸重建方法流程图;图6为本申请实施例公开的又一种3D人脸重建方法流程图;图7为本申请实施例公开的一种3D人脸重建装置结构示意图;图8为本申请实施例公开的一种特征点匹配单元结构示意图;图9为本申请实施例公开的一种模型变形单元结构示意图。【具体实施方式】下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。本申请实施例提供的3D人脸重建方法基于服务器,该服务器的硬件结构可以是电脑、笔记本等。在介绍本申请的3D人脸重建方法之前,首先介绍一下服务器的硬件结构。如图1所示,该服务器可以包括:处理器I,通信接口 2,存储器3,通信总线4,和显示屏5 ;其中处理器1、通信接口 2、存储器3和显示屏5通过通信总线4完成相互间的通信。接下来,我们结合服务器硬件结构,对本申请的3D人脸重建方法进行介绍,如图2所示,该方法包括:步骤S200、获取用于进行3D人脸重建的2D人脸图像,并确定所述2D人脸图像上预设数量的特征点;具体地,获取2D人脸图像时可以通过通信接口 2进行获取。可选的,通信接口 2可以为通信模块的接口,如GSM模块的接口。获取的2D人脸图像可以存储到存储器3中,存储器3可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,对于获取的2D人脸图像,其可以是本地存储的,也可以是从网络上下载的,对于图像的格式本实施例不进行限定,其可以是JPEG格式、BMP格式等等。本申请中获取的2D人脸图像可以不是人脸正面图像,对于偏离正面一定角度的人脸图像也可以。较优的,2D人脸图像不能够偏离正面角度过大,以控制在能够看到人脸上的两个眼睛的角度最好。对于选择的特征点,其可以是预先设定好的人脸上的点,一般性的为多个特征点。所选择的特征点用于表征人脸轮廓,参见图3所示,人脸中的眼眉、眼睛、鼻子、嘴巴、下巴以及两侧脸颊能够较好地刻画一张脸,因此可以将这些位置或者这些位置上得某几个点作为特征点。确定特征点的方式可以是自动化确定,也可以是人工方式。对于前者,可以按照一定的算法编写程序,从图像中自动读取特征点的坐标;对于后者,可以通过手工方式在图像上进行位置指定。步骤S210、利用所述特征点确定人脸的姿态参数,并按照所述姿态参数调整预先获取的通用三维人脸模型的姿态;具体地,该步骤可以由处理器I来执行,该步骤对应的代码可以存储在存储器3中,在执行时由处理器I进行调用。处理器I可能是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。处理器I可以利用各个特征点之间的位置关系可以确定出人脸的姿态参数。姿态参数可以以人脸在空间直角坐标系的旋转方向及角度来确定,参见图4,姿态参数可以由人脸图像沿X轴、Y轴和Z轴方向旋转的角度来构成。对于通用三维人脸模型,按照已经确定出的人脸图像的姿态参数进行调整当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D人脸重建方法,其特征在于,包括:获取用于进行3D人脸重建的2D人脸图像,并确定所述2D人脸图像上的特征点,所述特征点用于表征人脸轮廓;利用所述特征点确定人脸的姿态参数,并按照所述姿态参数调整预先获取的通用三维人脸模型的姿态;确定所述特征点在所述通用三维人脸模型上的对应点,并对处于遮挡状态下的对应点进行调整,得到初步3D人脸模型;对所述初步3D人脸模型进行变形调整,以使所述初步3D人脸模型上对应点间位置关系与所述2D人脸图像上特征点间的位置关系一致,得到变形后3D人脸模型;对所述变形后3D人脸模型进行纹理映射,得到3D人脸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:汪铖杰李季檩黄飞跃张磊
申请(专利权)人:腾讯科技深圳有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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