[发明专利]从手机相册调取照片生成3D模型的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及三维人物生成领域，具体地，涉及从手机相册调取照片生成3D模型的方法及系统。 

背景技术

在现有3D脸型变化技术中，三维重构的方法不尽相同，可使用三维激光扫描仪，也可使用一组二维图像生成3D模型。三维激光扫描仪技术需要的设备复杂，且对实体对象大小有一定的限制。拍摄二维图像中用于拍摄照片所需要的设备简单，在拍摄室外场景时没有三维扫描仪所面临的对实体对象大小的限制，但是这种方法的算法很复杂。当前使用照片来恢复空间实体模型是利用透视成像原理，把照相机的光学中心作为观测点，照片上的物体就是空间实体在视线方向上的投影。 

德国汉诺威大学的Nicm实现了将固定在CCD TVcamcra前的一个旋转平台上的物体的拍摄照片作为输入，提取物体轮廓，结合平台位置以及拍摄方向来计算物体的体素模型。 

Laurcntini提出可见外壳的概念，可见外壳体实际上是从轮廓计算 中得到包围物体的一个封闭实体，从有限的照片中生成可见外壳的过程，照片中的轮廓可以确定一个从照相机中心出发经过轮廓的无限延伸的三维锥体，也就是说，所有由轮廓确定的锥体一定是包围了轮廓对应的几何实体，可见外壳通常使用离散的三维网格计算。这种技术一般被称为体切割。另外，还可通过基于光线求交的重构算法来计算可见外壳。 

三维模型重构还有基于图像中对应像素的深度的方法。在生物医学中使用磁共振成像(magnctic rcsonancc imaging.MRL)基于图像的绘制(imagc bascd rcndcring.IBR)和超声波图像来恢复组织实体三维模型也用于模型重构,要求输入一系列图像获取对应深度。一个实时的基于图像的生成系统也必须使用有深度信息的全景图。通过直接计算光线与锥面交点得到表面点集的算法。但是网格的生成必须通过基于散乱点集的三角剖分得到，该算法讨论计算光线上位于物体模型表面线段的算法，该算法不仅获取了物体表面的三维点，同时记录相邻点、线段间的空间拓扑信息，进而构建物体表面的多边形网格。 

但是，现有技术中缺少一种实现简单成本低的3D模型生成的技术方案。 

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种从手机相册调取 照片生成3D模型的方法及系统。 

根据本发明提供的一种从手机相册调取照片生成3D模型的方法，包括如下步骤： 

步骤1：从移动装置获取图像，对所述图像进行人脸检测，以判断输入图像中是否存在人脸，若检测到人脸，则继续执行步骤2； 

步骤2：确定图像中人脸的面部特征点； 

步骤3：加载标准三维人脸模型数据文件，以将预设的标准三维人脸模型M1作为初始模型；将标准三维人脸模型M1的中心点调整为鼻尖所在的顶点，得到调整后的标准三维人脸模型M2；标准三维人脸模型M2中人脸的额头最上顶点和下巴最下顶点在Y方向上的距离H； 

步骤4：对调整后的标准三维人脸模型M2的顶点进行分组，区分出如下各个顶点群： 

-组成眉毛的定点群； 

-组成眼睛的顶点群； 

-组成鼻子的顶点群； 

-组成嘴的顶点群； 

-组成脸部轮廓的顶点群； 

步骤5：对所述各个顶点群中的顶点分别添加权重值，权重值用于表示顶点受到控制点影响的程度，当控制点移动时，顶点根据权重值移 动相应的距离，其中，每个顶点最多受到p个控制点影响； 

步骤6：对调整后的标准三维人脸模型M2的人脸进行整体缩放，使额头最上顶点与下巴最下顶点在垂直方向上的距离为步骤3中得到的H； 

步骤7：使调整后的标准三维人脸模型M2的组成脸部轮廓的顶点群所形成的脸部轮廓形状与步骤2得到的人脸的面部特征点形成的脸部轮廓的形状一致； 

步骤8：生成模型贴图； 

步骤9：将步骤8中获得的模型贴图中的人脸按照脸型轮廓剪切出来，将剪切的人脸附加到根据步骤7调整后的三维人脸模型M2的规定位置。 

优选地，所述步骤1包括如下步骤： 

步骤1.1：对图像进行预处理，包括：对图像进行光照补偿处理，并将图像中待确定的人脸图像变换到预先设定的位置以及将待确定的人脸图像的尺寸缩放到预先设定的大小； 

步骤1.2：将待确定的人脸图像与人脸模板进行模板匹配，若匹配，则将从待确定的人脸图像投影到人脸子空间，通过特征子脸技术判断是否为人脸。 

优选地，所述步骤2包括如下步骤：