基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法技术

一种基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法，包括如下步骤：1)建立脸部模型之前，要先假设一个脸部横向形状曲线f(x)；2)在x轴在[‑1,1]上的线段上找R个平均点，并在曲线上找到相应的坐标点，依次生成第i个模型pmi，对于每一个点，依次计算当该点为拍摄正面时左右脸宽度的比值si和其余每一个点j到该点在该方向上的距离lij；3)在使用时，先找到与当前角度最接近的模型pmk，选择好模型之后，输入要插值的点的位置，确定插值点的位置。本发明专利技术提供了一种人脸变形的真实感良好、计算效率较高的基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于人脸图像检测领域，涉及一种基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法。
技术介绍
长期以来，人脸的建模与动画领域吸引了众多计算机图形学的研究者。随着互联网的迅猛发展，视频人脸替换技术的应用领域得到很大的拓展。诸如电影与广告、视频会议、可视电话、人机接口、虚拟环境、游戏娱乐等。变形算法在视频人脸替换上具有广泛的应用。基本问题是给定一个人脸的特征点和需要变形后的人脸形状。当移动人脸特征点后，如何变形模型使其与目标人脸形状相匹配。已知的脸部特征点参数通常是人脸64个特征点。如果单纯使用这64个特征点进行简单的人脸变形，那么变形结果会比较生硬，效果不够逼真。需要考虑点与点之间的连接关系与图像变形算法相结合，对人脸变形做进一步优化。
技术实现思路
为了克服已有人脸检测方式的人脸变形的真实感较差、计算效率较低的不足,本专利技术提供了一种人脸变形的真实感良好、计算效率较高的基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法，包括如下步骤：1)建立脸部模型之前，要先假设一个脸部横向形状曲线f(x)，要求x属于-1到1时为凸函数，且f(-1)＝f(1)＝0，在确定好函数曲线后，在初始化时把关于该函数的模型组建好；2)在x轴在[-1,1]上的线段上找R个平均点，并在曲线上找到相应的坐标点，依次生成第i个模型pmi，对于每一个点，依次计算当该点为拍摄正面时左右脸宽度的比值si和其余每一个点j到该点在该方向上的距离lij。lij＝sin(anglei-anglej)*lj (2) s i = m i n Σ k = 0 R 2 l k max Σ k = R 2 R - 1 l k - - - ( 3 ) ]]>其中，anglei和anglej分别表示原点到点i和点j的直线与x轴的夹角，lj表示原点到点j的距离；3)在使用时，先用以下公式找到与当前角度最接近的模型pmk： m i n k Σ k = 0 R - 1 s k - s n - - - ( 4 ) ]]>其中，sn表示当前角度左右脸宽的比值，sk表示第k个模型的左右脸宽的比值，确定了k即可确定使用第k个模型pmk。选择好模型之后，输入要插值的点的位置，根据下列公式确定插值点的位置： p o i n t = l p - ( r p - l p ) ( s n - s l ) s r - s l - - - ( 5 ) ]]>其中lp表示插值范围的左边界点，rp表示右边界点，sl表示左边界点在弧形曲线中x轴上的位置，sr表示右边界点在弧形曲线中x轴上的位置。本专利技术的有益效果主要表现在：人脸变形的真实感良好、计算效率较高。具体实施方式下面对本专利技术作进一步描述。一种基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法，包括如下步骤：1)建立脸部模型之前，要先假设一个脸部横向形状曲线f(x)，例如： f ( x ) = 1 - x 2 4 , x ∈ [ - 1 , - 1 4 ] ∪ [ 1 4 , 1 ] - 0.8 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法，其特征在于：包括如下步骤：1)建立脸部模型之前，要先假设一个脸部横向形状曲线f(x)，要求x属于‑1到1时为凸函数，且f(‑1)＝f(1)＝0，在确定好函数曲线后，在初始化时把关于该函数的模型组建好；2)在x轴在[‑1,1]上的线段上找R个平均点，并在曲线上找到相应的坐标点，依次生成第i个模型pmi，对于每一个点，依次计算当该点为拍摄正面时左右脸宽度的比值si和其余每一个点j到该点在该方向上的距离lijlij＝sin(anglei‑anglej)*lj                               (2)si=minΣk=0R2lkmaxΣk=R2R-1lk---(3)]]>其中anglei和anglej分别表示原点到点i和点j的直线与x轴的夹角，lj表示原点到点j的距离；3)在使用时，先用以下公式找到与当前角度最接近的模型pmk：minkΣk=0R-1sk-sn---(4)]]>其中，sn表示当前角度左右脸宽的比值，sk表示第k个模型的左右脸宽的比值，确定了k即可确定使用第k个模型pmk，选择好模型之后，输入要插值的点的位置，根据下列公式确定插值点的位置：point=lp-(rp-lp)(sn-sl)sr-sl---(5)]]>其中，lp表示插值范围的左边界点，rp表示右边界点，sl表示左边界点在弧形曲线中x轴上的位置，sr表示右边界点在弧形曲线中x轴上的位置。...

【技术特征摘要】
1.一种基于人脸简单模型的特征点插值与图像变形方法，其特征在于：包括如下步骤：1)建立脸部模型之前，要先假设一个脸部横向形状曲线f(x)，要求x属于-1到1时为凸函数，且f(-1)＝f(1)＝0，在确定好函数曲线后，在初始化时把关于该函数的模型组建好；2)在x轴在[-1,1]上的线段上找R个平均点，并在曲线上找到相应的坐标点，依次生成第i个模型pmi，对于每一个点，依次计算当该点为拍摄正面时左右脸宽度的比值si和其余每一个点j到该点在该方向上的距离lijlij＝sin(anglei-anglej)*lj (2) s i = minΣ k = 0 R 2 l k maxΣ k = R 2 R - 1 l k - - - ( 3 ) ]]>其中anglei和anglej分别表示原点到点i和点j的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜勇，赵书雯，张剑华，汤帆扬，汪晓妍，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33