[发明专利]一种2维到3维的人脸生成和变形方法及其系统

说明书

本发明公开一种2维到3维的人脸生成和变形方法，确定2维实际模型的多个特征点，根据2维实际模型上多个特征点的位置，对3维标准模型进行变形，按照2维实际模型和3维标准模型的比例，将3维标准模型上的各点对应到2维实际模型中，通过对2维实际模型的边缘检测，调节3维标准模型上的点；通过2维实际模型上的点，反推3维标准模型对应的3维变形模型的变形参数，3维标准模型据此变形参数进行变形，对3维标准模型进行贴图。本发明还公开一种实现上述方法的一种2维到3维的人脸生成和变形系统。本发明可穷举所有类型的人脸，通过建立人脸上的局部特征的变形模型库来替代常规的人脸库。

技术领域

本发明涉及一种3维模型的变形方法，特别是涉及一种从2维到3维的模型生成方法。

背景技术

通过算法生成3D人脸，目前主要的方法有两种，第一：建立一个模型人脸库，模型库中包含了不同的模型人脸，默认这些模型人脸可以穷举现实中的所有人脸。检测照片中人脸的边缘信息，将人脸和库中的人脸进行匹配。之后对模型进行贴图。第二：直接从照片中提取人脸深度信息和边缘信息。确定人脸中的网格点，然后连接网格点，形成人脸网格。

但是，针对第一种，可能无法穷举所有类型的人脸，针对第二种，检测深度信息需要特殊的设备，如Kinect。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种2维到3维的人脸生成和变形方法，能通过变形模拟各种类型模型，且不依赖设备，还能降低成本。

本发明还提供一种2维到3维的人脸生成和变形系统，能通过变形模拟各种类型模型，且不依赖设备，还能降低成本。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种2维到3维的人脸生成和变形方法，通过以下步骤实现：

步骤1：针对3维标准模型的多个局部特征分别设定各自的多个3维变形模型，标准模型上标定多个特征点的坐标；

步骤2：确定2维实际模型的多个特征点，根据2维实际模型上多个特征点的位置，对3维标准模型进行变形，并且按照2维实际模型和3维标准模型的比例，将3维标准模型上的各点分别对应到2维实际模型中，通过对2维实际模型的边缘检测，对应调节3维标准模型上的点；

步骤3：通过2维实际模型上的点，反推3维标准模型对应的3维变形模型的变形参数，3维标准模型据此变形参数进行变形；

步骤4：获取2维实际模型的纹理贴图，对3维标准模型进行贴图。

所述步骤2中，根据2维实际模型上的多个局部特征之间的距离的比例_图片，从3维变形模型中选取对应的局部特征的变形参数，使3维标准模型根据该变形参数变形，变形后的3维标准模型中对应的多个局部特征之间的距离的比例_模型与图片的比例_图片相符；或者

所述步骤3中，逐个根据2维实际模型上的多个局部特征，反推3维标准模型各个变形参数，并据此变形参数选取对应的3维变形模型，3维标准模型根据该维变形模型的变形参数变形后，则3维标准模型的该局部特征变形参数、关联的局部特征变形参数、关联的局部特征的距离和/或关联的特征点的位置，分别与2维实际模型对应的局部特征变形参数、关联的局部特征变形参数、关联的局部特征的距离和/或关联的特征点的位置相符；或者

所述步骤4之前如下处理，选取变形后标准模型上的步骤2中所述多个特征点的距离的所述比例_模型，将所述比例_模型与图片上对应的所述特征点的距离的所述比例_图片进行验证；若前者与后者相符，则获得3维目标模型；若前者与后者不符，则如前所述，选取变形参数进行变形和验证，以此类推最终获得3维目标模型。

一种2维到3维的人脸生成和变形，实现如权利要求1所述的方法，包括：