一种基于单张照片的快速人脸建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单张照片的快速人脸建模方法，具体包括以下几个步骤：建立各种标准脸型的三维模型库；通过人脸识别技术对输入的人脸照片进行人脸特征点识别；基于人脸特征点对照片人脸进行缩放、平移、旋转，使照片人脸和uv平面下的人脸网格初步重合；将特征人脸和uv人脸完全重合；提取人脸特征区域，与原始的纹理贴图进行泊松融合，生成新的贴图；对新的贴图进行美白磨皮操作；根据脸型轮廓参数和人脸轮廓特征点求解权值，重建新的三维人脸模型；将新的人脸贴图和新的三维人脸模型进行纹理映射，可以获得完整的三维人脸模型。本发明专利技术可以通过单张照片，快速的生成与照片贴近的三维人脸模型。

A fast face modeling method based on single photo

The invention discloses a fast face modeling method based on single pictures, including the following steps: 3D model library to establish various standard face; facial feature point recognition through face recognition technology of face image input; facial feature points control face zoom, shift and rotation based on the preliminary contact face mesh the photo face and the UV plane of the facial features; and UV face completely overlap; facial feature extraction, texture mapping and fusion of Poisson primitive, generate a new map; on the new texture for whitening skin grinding operation; according to the face contour parameters and facial contour feature point solving weights, reconstruct 3D face model the new map will face; and a new 3D face model texture mapping, can get the whole 3D face model. The invention can quickly generate a 3D face model close to the photograph by means of a single photograph.

【技术实现步骤摘要】
一种基于单张照片的快速人脸建模方法
本专利技术涉及一种基于单张照片的快速人脸建模方法，属于人脸重建

技术介绍
自从上世纪70年代Parke建立第一个三维人脸模型以来，三维人脸重建就成为了计算机图形学领域中的研究重点，并取得了一定的突破和进展。三维人脸重建的应用领域非常广泛，可以用于影视动漫、医学图形、人脸识别、虚拟试发、虚拟试衣等。传统的人脸建模往往是由美工手工进行建模，会耗费大量的时间和人力，也使得三维人头重建的技术难以普及。现有的快速人脸建模方法稳定性低、建模速度慢、用户体验差。而如果有一种手段，使得通过单张正面人脸照片就可以实现对三维人头模型的重建，这样就会使得三维人头模型的重建效率大大提高，无论是游戏玩家，还是动漫开发人员。因此，基于单张照片的三维人头建模的研究意义十分重要。
技术实现思路
针对现在技术存在的不足之处，本方法的目的是提供一种基于单张照片的快速人脸建模方法，本专利技术的方法稳定性高，用户体验好，可以通过单张照片，快速的生成与照片贴近的三维人脸模型。为了实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案来实现：本专利技术的一种基于单张照片的快速人脸建模方法，具体包括以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单张照片的快速人脸建模方法，其特征在于，具体包括以下几个步骤：(1)建立各种标准脸型的三维模型库；(2)通过人脸识别技术对输入的正面人脸照片进行人脸特征点识别；(3)基于人脸特征点对照片人脸进行缩放、平移、旋转，使照片人脸和uv平面下的人脸网格初步重合；(4)使用滑动最小二乘变换，使得特征人脸和uv人脸完全重合；(5)提取人脸特征区域，该区域宽度为大于人脸宽度，高度为眉毛以上及下巴以下的正方形区域；与原始的纹理贴图进行泊松融合，生成新的贴图；(6)对新的贴图进行美白磨皮操作；(7)根据脸型库中映射到xoy平面的脸型轮廓参数和人脸轮廓特征点求解权值，重建新的三维人脸模型；(8)将新的人脸...

【技术特征摘要】
1.一种基于单张照片的快速人脸建模方法，其特征在于，具体包括以下几个步骤：(1)建立各种标准脸型的三维模型库；(2)通过人脸识别技术对输入的正面人脸照片进行人脸特征点识别；(3)基于人脸特征点对照片人脸进行缩放、平移、旋转，使照片人脸和uv平面下的人脸网格初步重合；(4)使用滑动最小二乘变换，使得特征人脸和uv人脸完全重合；(5)提取人脸特征区域，该区域宽度为大于人脸宽度，高度为眉毛以上及下巴以下的正方形区域；与原始的纹理贴图进行泊松融合，生成新的贴图；(6)对新的贴图进行美白磨皮操作；(7)根据脸型库中映射到xoy平面的脸型轮廓参数和人脸轮廓特征点求解权值，重建新的三维人脸模型；(8)将新的人脸贴图和新的三维人脸模型进行纹理映射，可以获得完整的三维人脸模型。2.根据权利要求1所述的基于单张照片的快速人脸建模方法，其特征在于，步骤(1)中，标准脸型包括长脸、鹅蛋脸、方脸、梨脸、菱形脸、心脸和圆脸；各种标准脸型的三维模型库的建立方法如下：对于脸型库中的每一个标准脸型模型，都要在三维网格上标定好的特征点，所有模型共用一张原始纹理贴图，原始纹理贴图根据输入照片重建。3.根据权利要求1所述的基于单张照片的快速人脸建模方法，其特征在于，步骤(2)中，使用Stasm4.1+opencv实现对人脸77个关键点的提取，特征点包括五官以及轮廓。4.根据权利要求1所述的基于单张照片的快速人脸建模方法，其特征在于，步骤(4)中，特征人脸和uv人脸完全重合的方法如下：以人脸五官特征点集合p和UV人脸五官特征点集合q作为控制点，实现图像变形；公式如下：lv(x)＝(x-p*)M+q*其中x为原点，lv(x)为变换后区域，p*和q*分别为特征点集合参数和控制点集合参数；其中M为线性变换矩阵，求解方法为：其中wi为权重系数，求解方法如下：其中v表示图像中待变换的坐标点，α为指数系数；p*,q*的求解方法如下：5.根据权利要求1所述的基于单张照...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培基，童晶，张洛声，卢光宏，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏,32