[发明专利]一种基于人脸模拟的三维虚拟人物构建方法及系统

权利要求书

1.一种基于人脸模拟的三维虚拟人物构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取静态人脸图像；

S2、对静态人脸图像进行预处理，得到灰度图像；

S3、对灰度图像进行人脸识别，

S4、将识别到人脸的灰度图像与已注册用户的人脸图像进行比对，判断其是否为已注册用户；

S5、将判断为已注册用户的人脸图像应用于虚拟人物模型面部，方法为：将虚拟人物模型的人脸模型正面进行参数化处理，获取人脸模型的特征点，识别并标记已注册用户的人脸图像的人脸纹理关键特征点，所述人脸纹理关键特征点在所述已注册用户的人脸图像中所处位置与所述人脸模型的特征点在所述人脸模型正平行投影图中所处位置一致，将所述人脸纹理关键特征点与所述人脸模型的特征点进行匹配，形成与已注册用户人脸相似的三维虚拟人物。

2.根据权利要求1所述的基于人脸模拟的三维虚拟人物构建方法，其特征在于，所述方法还包括：对灰度图像进行人脸识别时，若未识别到人脸，则重新获取静态人脸图像。

3.根据权利要求1或2所述的基于人脸模拟的三维虚拟人物构建方法，其特征在于，所述方法还包括：将识别到人脸的灰度图像与已注册用户的人脸图像进行比对，若判断出所述识别到人脸的灰度图像为未注册用户，则提醒用户注册。

4.根据权利要求3所述的基于人脸模拟的三维虚拟人物构建方法，其特征在于，所述步骤S4中，使用基于随机子空间的人脸方法来对识别到人脸的灰度图像与已注册用户的人脸图像进行比对，具体包括如下步骤：

a)对待判断的灰度图像q和N幅已注册用户的人脸图像p_i(i＝1,...,N)进行局部二值模式变换；

b)将步骤a)变换后的图像划分成L个大小相同且互不重叠的子图像块；

c)对待判断的灰度图像q的每个子图像块q_j(j＝1,...,L)和所有对应的已注册用户的人脸图像的子图像块p_i,j进行随机采样，得到测试特征子集和训练特征子集；

d)计算测试特征子集和训练特征子集之间的海明距离，将计算所得的海明距离作为相似度度量，若测试特征子集和训练特征子集之间的海明距离超过预先设定的相似度阀值，则认为此次随机采样所代表的子图像块q_j和p_i,j不相似；

e)重复步骤c)和d)K次，即进行K次随机采样，统计待判断的灰度图像q的L个子图像块一共得到的不相似次数，若不相似次数超过预定阀值则认为待判断的灰度图像q和N幅已注册用户的人脸图像都不相似，为未注册用户，否则为已注册用户。

5.根据权利要求4所述的基于人脸模拟的三维虚拟人物构建方法，其特征在于，所述方法还包括：在将已注册用户误判为未注册用户时，将误判为未注册用户的灰度图像调整为已注册用户的人脸图像。

6.一种基于人脸模拟的三维虚拟人物构建系统，其特征在于，所述系统包括：

图像采集模块，用于获取静态人脸图像；

图像处理模块，用于对静态人脸图像进行预处理，得到灰度图像；

人脸识别模块，用于对灰度图像进行人脸识别；

判断模块，用于将识别到人脸的灰度图像与已注册用户的人脸图像进行比对，判断其是否为已注册用户；

模型形成模块，用于将判断为已注册用户的人脸图像应用于虚拟人物模型面部，方法为：将虚拟人物模型的人脸模型正面进行参数化处理，获取人脸模型的特征点，识别并标记已注册用户的人脸图像的人脸纹理关键特征点，所述人脸纹理关键特征点在所述已注册用户的人脸图像中所处位置与所述人脸模型的特征点在所述人脸模型正平行投影图中所处位置一致，将所述人脸纹理关键特征点与所述人脸模型的特征点进行匹配，形成与已注册用户人脸相似的三维虚拟人物。

7.根据权利要求6所述的基于人脸模拟的三维虚拟人物构建系统，其特征在于，所述系统还包括：

注册模块，用于提醒未注册用户注册；

数据存储模块，用于存储已注册用户的人脸图像和虚拟人物模型；

用户反馈模块，用于在将已注册用户误判为未注册用户时，将误判为未注册用户的灰度图像调整为已注册用户的人脸图像。