[发明专利]三维人脸重建方法

权利要求书

1.一种三维人脸重建方法，其特征在于，至少包含：

输入一个二维人脸影像；

对该二维人脸影像进行二维特征点定位，于该二维人脸影像定位出多个二维特征点位置；

转换该多个二维特征点为多个三维坐标，计算该多个二维特征点，转换为对应之该多个三维坐标，将该多个三维坐标组成一第一个三维人脸模型；

对该第一个三维人脸模型之一个三维人脸形状进行微调，以得到一第二三维人脸模型；

对该第二个三维人脸模型进行一脸部颜色补偿，以得到一第三三维人脸模型；以及

根据该第三个三维人脸模型，输出一三维人脸影像；

其中，在转换该多个二维特征点为多个三维坐标步骤以及对该第一个三维人脸模型之一个三维人脸形状进行微调步骤，该第一个三维人脸模型系利用一三维人脸数据库经过主成分分析后，以形成一第一个三维人脸可变模型，该第二个三维人脸模型系利用该三维人脸数据库经过主成分分析后，形成该第二个三维人脸可变模型；

其中，该第一个三维人脸可变模型以一平均模型为基准，利用多个特征模板的线性组合，以形成不同之该第一个三维人脸模型，该第二个三维人脸可变模型以该平均模型为基准，利用该多个特征模板的线性组合，以形成不同之该第二个三维人脸模型。

2.如权利要求1所述之三维人脸重建方法，其特征在于，该二维特征点定位方法包括一神经网络模型。

3.如权利要求1所述之三维人脸重建方法，其特征在于，该第三三维人脸模型为一彩色三维人脸模型。

4.如权利要求1所述之三维人脸重建方法，其特征在于，该第一个三维人脸可变模型以及该第二个三维人脸模型系为一多级分辨率三维人脸可变模型，依序由最低分辨率运算到最高分辨率，以得到该第二个三维人脸可变模型以及该第三个三维人脸模型。

5.如权利要求4所述之三维人脸重建方法，其特征在于，该多级分辨率三维人脸可变模型系包括一级至五级以上之分辨率三维人脸可变模型。

6.如权利要求1所述之三维人脸重建方法，其特征在于，对该第二个三维人脸模型进行脸部颜色补偿时，将该第二个三维人脸模型上任意三个点为一个三角形之一面，计算每一个三角型的法向量是否朝外，而判定是否对该面填上颜色。

7.如权利要求6所述之三维人脸重建方法，其特征在于，当该三角形的法向量朝外时，则判断该三个点没有被遮住具有可见性，则将该第二个三维人脸模型投影至二维平面，根据二维平面之坐标位置找出对应的颜色数值，将颜色数值贴回该第二个三维人脸模型。

8.如权利要求6所述之三维人脸重建方法，其特征在于，当该三角形的法向量朝内时，则判断该三个点被遮住具有不可见性，该三个点为背面。

9.如权利要求7所述之三维人脸重建方法，其特征在于，填上颜色后，计算颜色平均值以及标准偏差，若距离平均值超过一预定值，则不以二维平面上对应的颜色视为该三个点之颜色，而填上以周围颜色作内插所得之颜色。

10.如权利要求1所述之三维人脸重建方法，其特征在于，对转换该多个二维特征点为多个三维坐标步骤，系利用牛顿法求得一第一级三维可变模型投影在二维平面上的点，与一二维特征点位置最接近，以求得一三维旋转矩阵、一二维偏差量、一焦距以及一三维可变模型参数，以得到第一级之该第一三维人脸模型。

11.如权利要求10所述之三维人脸重建方法，其特征在于，对该第一三维人脸模型之一三维人脸形状进行微调步骤，包含当分辨率为二级，系利用该三维旋转矩阵、该二维偏差量、该焦距以及该三维可变模型参数套用于一第二级三维可变模型，计算将该第二级三维可变模型投影在二维平面上的点，与最接近的影像轮廓点之一误差值，利用该误差值调整该三维可变模型参数。