[发明专利]参数化人脸模型生成方法、装置、系统和存储介质

说明书

本发明提供了一种参数化人脸模型生成方法、装置、系统和存储介质，该方法包括：根据待生成的参数化人脸模型的类型，获取预定数量的具有相应特征的人脸图像；针对每张人脸图像，基于已有参数化人脸模型对该张人脸图像进行人脸三维重建以生成重建的人脸模型；针对所生成的所有重建的人脸模型进行参数化，以得到待生成的参数化人脸模型。本发明的参数化人脸模型生成方法、装置、系统和存储介质利用对二维人脸图像的人脸三维重建获得人脸重建模型，并基于多个人脸重建模型得到参数化人脸模型，无需真实人脸三维扫描或采集，可以大幅度提高参数化人脸模型的获取效率；此外，可以根据需求高效率地生成任意类型的参数化人脸模型，扩大模型适用范围。

技术领域

本发明涉及参数化人脸模型技术领域，更具体地涉及一种参数化人脸模型生成方法、装置、系统和存储介质。

背景技术

参数化人脸模型是近年来使用非常广泛的人脸先验模型，在人脸三维重建、渲染等领域占有非常重要的地位。然而参数化人脸模型的获取并不容易，一般需要对成百上千的人脸进行三维扫描，或多视角三维重建，注册到模版脸上，再进行参数化，得到参数化人脸模型。这样的方法十分费力费时间，所以当前世界上存在的参数化人脸模型非常有限，且都只适用于非常局限的人群。

发明内容

本发明提出了一种关于参数化人脸模型生成方案，其利用对二维人脸图像的人脸三维重建获得人脸重建模型，并基于多个人脸重建模型得到参数化人脸模型，无需真实人脸三维扫描或采集，可以大幅度提高参数化人脸模型的获取效率。下面简要描述本发明提出的关于参数化人脸模型生成方案，更多细节将在后续结合附图在具体实施方式中加以描述。

根据本发明一方面，提供了一种参数化人脸模型生成方法，所述方法包括：根据待生成的参数化人脸模型的类型，获取预定数量的具有相应特征的人脸图像；针对每张所述人脸图像，基于已有参数化人脸模型对该张人脸图像进行人脸三维重建以生成重建的人脸模型；以及针对所生成的所有重建的人脸模型进行参数化，以得到所述待生成的参数化人脸模型。

在一个实施例中，所述具有相应特征的人脸图像是通过互联网获取的。

在一个实施例中，所述根据待生成的参数化人脸模型的类型，获取预定数量的具有相应特征的人脸图像包括：根据待生成的参数化人脸模型的类型，获取具有相应特征的多个人脸图像；以及对所述多个人脸图像进行过滤，以得到合格的所述预定数量的人脸图像用于进行所述人脸三维重建。

在一个实施例中，所述对所述多个人脸图像进行过滤包括滤除以下至少一种图像：不包含人脸的图像；人脸置信度低于第一阈值的图像；人脸区域尺寸小于第二阈值的图像；人脸区域模糊度大于第三阈值的图像；人脸区域亮度不在预定范围内的图像；人脸旋转角度超过第四阈值的图像；以及人脸被遮挡程度大于第五阈值的图像。

在一个实施例中，所述基于已有参数化人脸模型对该张人脸图像进行人脸三维重建包括：在所述已有参数化人脸模型的参数化人脸空间中搜索与该张人脸图像中的人脸最为匹配的人脸模型；以及根据该张人脸图像中的人脸关键点对所述最为匹配的人脸模型进行变形，使得变形后的人脸模型的人脸关键点与该张人脸图像中的人脸关键点重合，以得到该张人脸图像中人脸的模型。

在一个实施例中，所述基于已有参数化人脸模型对该张人脸图像进行人脸三维重建包括还包括：对所得到的该张人脸图像中的人脸的模型进行细节优化。

在一个实施例中，所述细节优化是基于阴影恢复形状方法。

在一个实施例中，所述针对所得到的所有重建的人脸模型进行参数化包括：针对所得到的所有重建的人脸模型执行主成分分析，得到平均三维人脸模型和多个残差，以表示所述待生成的参数化人脸模型。