[发明专利]一种基于密集点对应的快速三维人脸识别方法

摘要

一种基于密集点对应的快速三维人脸识别方法步骤如下：(1)对库集三维人脸模型进行预处理，并求出平均标志点。(2)利用薄板样条函数使所有库集人脸向平均标志点形变。(3)选取一张形变后的库集人脸并稀释得到参考人脸模型。(4)将形变后的库集人脸与参考人脸匹配得到形变且稀释的模型，然后在未形变的库集人脸中找对应序号的点，得到未形变且稀释的模型作为最终的库集人脸模型。(5)测试人脸模型进入时，对其进行与库集人脸同样的处理，得到未形变且稀释的测试人脸作为最终的测试人脸模型。(6)以测试人脸与每个库集人脸之间的点集距离作为相似度，在最终的库集人脸模型中选取与最终测试人脸模型点集距离最近的模型作为识别结果。

主权项

1.一种基于密集点对应的快速三维人脸识别方法，其特征在于，该方法的步骤如下：步骤1.将原始库集三维人脸模型G转换到人脸的主轴坐标系下，并确定鼻尖点；以鼻尖点为中心，经验值90mm为半径，舍弃落在球体以外的点，保留球体内的点作为后续处理的人脸区域，记为Gpca；找到一共13个标志点作为薄板样条形变的控制点，并求出库集三维人脸模型的平均标志点，作为控制点形变的目标点；步骤2.根据库集人脸Gpca的标志点和平均人脸标志点，建立薄板样条函数映射，求得形变系数，然后将形变映射关系应用于整张库集人脸Gpca，得到每个库集人脸Gpca形变后的人脸Gwarp；步骤3.在所有形变后的库集人脸Gwarp中选取一张人脸，这张人脸应该满足：点云数目较少、各个区域数据比较完整平滑，并且包含的区域在所有人脸都出现，并将其进行空间采样稀释，得到参考人脸Ref；步骤4.将参考人脸模型Ref与形变后的库集人脸Gwarp进行ICP匹配，Ref的每一点在Gwarp上寻找对应的匹配点，记录下匹配点在Gwarp中的序号，并将匹配点集记为Gdwarp，相当于是形变且稀释过的；Gdwarp点的数目和Ref相同，且所有的点一一对应；遍历Gpca中的点，若当前点的序号出现在所记录的序号中，则取出该点，取出的点的集合记为Gdpca；步骤5.测试人脸Q进入时，采取步骤1，2，4所示的相同处理方法：首先得到Qpca，并求出13个标志点；根据这些标志点与平均标志点的对应，建立它们之间的薄板样条函数映射关系，求出形变系数；然后将形变映射应用于整张Qpca，得到形变后的Qwarp；然后将Ref与Qwarp进行ICP匹配，得到Qwarp上的匹配点，记为测试人脸的Qdwarp；最后在Qpca中找到与Qdwarp对应的Qdpca；步骤6.所有库集人脸的Gdpca和测试人脸Qdpca分别与参考人脸Ref之间建立了点一一对应的关系，因此Gdpca与Qdpca之间也是一一对应的关系；计算Qdpca与每个Gdpca之间对应点的距离之和，并作为相似度，取与Qdpca距离最小的Gdpca对应的库集人脸作为识别结果。