【技术实现步骤摘要】
三维人脸的非刚性配准方法及装置
本专利技术涉及数字几何处理
，特别涉及一种三维人脸的非刚性配准方法及装置。
技术介绍
随着人脸三维重建技术的发展，人们可以通过多视角相机阵列采集高精度的人脸三维扫描数据，与一般人脸三维模型相比，这些三维扫描通常具特别多数量的三角面片，从而可以捕捉人脸皱纹、眉毛等部位的几何细节。但是这些三维扫描各自具有不同的拓扑，所以无法在这些数据上进行参数化表征建模与分析，必须通过对一个三维人脸模板对每个人脸扫描数据进行非刚性配准，从而获得一个三维人脸模型的数据集，使得数据集中包含大量不同身份和表情的，带有几何细节的三维人脸模型数据，并且这些模型都具有相同的拓扑，以便在这个数据集上对其进行表征分析。其中，三维人脸非刚性配准是指输入两个人脸三维模型，其中一个模型作为模板，另外一个作为目标模型，对模板加以非刚性形变，输出一个新的人脸三维模型，使得输出的人脸模型和目标模型具有相同的几何形状，同时和模板具有相同的网格拓扑。然而，传统的方法大多只能获取和目标模型形状基本相同的变形结果，无法捕捉目标...
【技术保护点】
1.一种三维人脸的非刚性配准方法，其特征在于，包括以下步骤：/n通过结点驱动的网格变形方式，对输入的三维人脸模板进行非刚性形变，得到结点驱动的结果；/n为目标扫描建立一颗八叉树，并用于所述结点驱动的结果上的顶点沿着法向和目标模型求交；/n在迭代过程中，为模板上每个顶点沿着法向寻找在所述目标模型上的对应点，接以所述对应点作为约束，对模板网格进行拉普拉斯变形，直至满足预设迭代条件，获得与所述目标模型表面贴近的中间结果；以及/n根据所述中间结果，为每个顶点计算沿着法向的位移，得到模板上每个顶点的最终位置，得到最终非刚性配准结果。/n
【技术特征摘要】
1.一种三维人脸的非刚性配准方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过结点驱动的网格变形方式，对输入的三维人脸模板进行非刚性形变，得到结点驱动的结果；
为目标扫描建立一颗八叉树，并用于所述结点驱动的结果上的顶点沿着法向和目标模型求交；
在迭代过程中，为模板上每个顶点沿着法向寻找在所述目标模型上的对应点，接以所述对应点作为约束，对模板网格进行拉普拉斯变形，直至满足预设迭代条件，获得与所述目标模型表面贴近的中间结果；以及
根据所述中间结果，为每个顶点计算沿着法向的位移，得到模板上每个顶点的最终位置，得到最终非刚性配准结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
通过对所述目标模型进行多视角渲染，检测出人脸特征点三维位置，以进行目标模型的人脸姿态估计。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为目标扫描建立一颗八叉树，并用于所述结点驱动的结果上的顶点沿着法向和目标模型求交，包括：
确定所述目标模型的包围盒，所述包围盒包含所述目标模型的所有三角面片；
对所述包围盒进行递归切分，每次将一个大立方体分成八个小立方体，使得每个小立方体各自含有多个三角面片，如果当前的小立方体所包含的面片数量低于预设阈值，则停止切分，否则继续切成八个更小的立方体，直到立方体所含面片的数量低于所述预设阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在构造所述八叉树之后，还包括：
检测每个立方体是否和直线相交；
如果和所述直线不相交，则结束计算。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐枫，冯铖锃，王至博，杨东，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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