一种基于扩散模型的三维人脸生成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于扩散模型的三维人脸生成方法，首先，使用了一种预训练的编码器，用于从CBCT扫描中提取隐空间向量。然后，将这些向量输入到特定的合成模块中，该模块能够预测三维人脸的形状和纹理。通过使用扩散模型，本发明专利技术实现了从CBCT数据到三维人脸参数空间的高效映射。此外，还探索了使用StyleGAN2网络进行材质生成，以提高最终三维人脸模型的细节和真实感。本方法避免了传统多阶段处理流程的复杂性，显著提高了推理速度，并通过生成的三维人脸模型，有效支持在正畸学、口腔和颌面外科以及整形外科等领域中的诊疗设计和医患沟通。此外，本发明专利技术还创建了一个细粒度的三维人脸数据集，为模型的训练和验证提供了必要的真实数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用cbct扫描数据生成高质量三维人脸模型的方法，具体涉及一种基于扩散模型的三维人脸生成方法。

技术介绍

1、三维人脸生成涉及从不同的数据源生成精确的三维人脸模型，这一技术的关键挑战在于如何准确捕捉面部的复杂细节以及如何在不同的数据来源和模态之间建立有效的映射。为了解决这一问题，学者们提出了三维可变形模型，通过一组参数化的三维人脸基础模型，允许对个体面部的详细特征进行微调和编辑。近年来，三维可变模型已被广泛应用于从单张图像或者多张图像中恢复三维人脸的任务，但从cbct扫描生成三维人脸的研究非常有限。然而，cbct技术在捕捉软组织细节和避免伪影方面存在局限，尤其是在患者移动或特定扫描姿势下的图像质量受损问题。为了提高cbct技术的应用效果，学者们探索了多种改进方法。例如，通过软件算法优化来减少伪影，以及结合其他成像技术如磁共振成像来增强软组织的可视化。此外，随着三维数字成像技术的发展，三维摄影和立体测绘学成为了解决cbct在软组织成像方面缺陷的补充手段。这些方法通过提供精细的三维面部扫描，帮助医生更全面地理解患者的颜面结构，尤其在复杂的牙面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于扩散模型的三维人脸生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于扩散模型的三维人脸生成方法，其特征在于，步骤2中的3DMM重拓扑处理详细描述如下：首先，采用自动化的面部对齐技术在材质图片TH上标定出二维关键点，然后将这些二维关键点映射到对应的三维扫描模型SH上，形成一组三维关键点接着，使用一种精细的模板形状Stemp，该模板具备20481个顶点和40832个三角形，并定义有预设的关键点和面部区域掩码，通过非刚性迭代最近点(ICP)技术，将Stemp形状调整以适应SH的面部结构，确保模板的关键点尽可能接近于SH上实际检测到的关键点此过程中，整体网...

【技术特征摘要】

1.一种基于扩散模型的三维人脸生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于扩散模型的三维人脸生成方法，其特征在于，步骤2中的3dmm重拓扑处理详细描述如下：首先，采用自动化的面部对齐技术在材质图片th上标定出二维关键点，然后将这些二维关键点映射到对应的三维扫描模型sh上，形成一组三维关键点接着，使用一种精细的模板形状stemp，该模板具备20481个顶点和40832个三角形，并定义有预设的关键点和面部区域掩码，通过非刚性迭代最近点(icp)技术，将stemp形状调整以适应sh的面部结构，确保模板的关键点尽可能接近于sh上实际检测到的关键点此过程中，整体网格变形包含平滑项和地标损失项，用于优化形状匹配和减少变形误差，最后，对调整后的模板形状stemp进行精细后处理，移除由原始扫描中的噪声引起的任何尖锐或不规则特征，使用基于拉普拉斯编辑的方法优化网格质量，从而得到具有一致拓扑和增强的视觉质量的低分辨率基准网格sl，这一步骤确保重拓扑后的模型在不同个体之间保持结构一致性和高度的可操作性，为后续的三维人脸生成提供坚实的基础。

3.根据权利要求1所述的基于扩散模型的三维人脸生成方法，其特征在于，步骤3中的uv纹理映射过程详细描述如下：使用图像处理技术，从高...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铭璋，孙晴陌，伍家松，舒华忠，刘璐玮，包涵，严斌，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：