三維人臉圖像生成方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，特別涉及一種三維人臉圖像生成方法和三維人臉圖像生成系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，三維人臉圖像的應(yīng)用場景也越來越多?，F(xiàn)如今，用戶提出了基于實際拍攝的二維人臉圖像生成三維圖像人臉圖像，以進(jìn)行更逼真的展示的要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，將二維人臉圖像轉(zhuǎn)化為三維人臉圖像一般基于如下流程進(jìn)行:結(jié)合二維圖片和三維網(wǎng)格之間的各種關(guān)系，構(gòu)建約束方程并基于該約束方程對三維網(wǎng)格進(jìn)行變形，然后將二維圖片的圖像信息映射到變形后的三維網(wǎng)格上，以生成自適應(yīng)的三維人臉圖像。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的生成方法往往需要耗費大量的存儲空間及計算資源，從而限制了其在一些環(huán)境中的應(yīng)用。例如，在嵌入式環(huán)境(比如手機(jī))中，采用現(xiàn)有的方法通常很難流暢地獲得三維人臉圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是提供一種三維人臉圖像生成方法及三維人臉圖像生成系統(tǒng)，提尚生成效率。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供一種三維人臉圖像生成方法，包括:獲取二維人臉圖像；在所述二維人臉圖像中確定特征點，其中，所述二維人臉圖像的特征點與第一底圖的特征點具有對應(yīng)關(guān)系，所述第一底圖與三維網(wǎng)格具有預(yù)先確定的映射關(guān)系，所述第一底圖的特征點預(yù)先確定；基于所述第一底圖的特征點與所述二維人臉圖像的特征點的對應(yīng)關(guān)系，對所述二維人臉圖像進(jìn)行變形，并將經(jīng)過變形的二維人臉圖像映射到所述第一底圖上，以獲得第二底圖；以及將所述第二底圖映射到所述三維網(wǎng)格，生成三維人臉圖像。
[0007]可選地，進(jìn)一步包括:在確定所述二維人臉圖像的特征點之前，將所述二維人臉圖像轉(zhuǎn)為人臉框圖像。
[0008]可選地，將所述二維人臉圖像轉(zhuǎn)為人臉框圖像的過程包括:將所述二維人臉圖像轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr顏色空間；以及根據(jù)CbCr顏色分量確定所述人臉框圖像的范圍。
[0009]可選地，將所述二維人臉圖像轉(zhuǎn)為人臉框圖像的過程包括:檢測所述二維人臉圖像中的預(yù)先確定的標(biāo)志點；以及根據(jù)檢測獲得的所述標(biāo)志點的位置，確定所述人臉框圖像的范圍。
[0010]可選地，進(jìn)一步包括:根據(jù)所述第一底圖的圖像信息處理所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的圖像信息，并將經(jīng)過處理和變形的所述二維人臉圖像映射到所述第一底圖上，以獲得所述第二底圖。
[0011]可選地，根據(jù)所述第一底圖的圖像信息處理所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的圖像信息的過程包括:計算所述第一底圖的梯度場和所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的梯度場；將計算獲得的所述第一底圖的梯度場和所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的梯度場進(jìn)行融合，獲得目標(biāo)梯度場；以及基于所述目標(biāo)梯度場重構(gòu)所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的圖像信息。
[0012]可選地，進(jìn)一步包括:將經(jīng)過所述目標(biāo)梯度場重構(gòu)所獲得的所述第二底圖與所述第一底圖進(jìn)行多分辨率融合，其中，投射到所述三維網(wǎng)格上的是經(jīng)過所述多分辨率融合的第二底圖。
[0013]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供一種三維人臉圖像生成系統(tǒng)，包括:圖像獲取單元和處理器，所述圖像獲取單元適用于獲取二維人臉圖像，所述處理器適用于:在所述二維人臉圖像中確定特征點，其中，所述二維人臉圖像的特征點與第一底圖的特征點具有對應(yīng)關(guān)系，所述第一底圖與三維網(wǎng)格具有預(yù)先確定的映射關(guān)系，所述第一底圖的特征點預(yù)先確定；基于所述第一底圖的特征點與所述二維人臉圖像的特征點的對應(yīng)關(guān)系，對所述二維人臉圖像進(jìn)行變形，并將經(jīng)過變形的二維人臉圖像映射到所述第一底圖上，以獲得第二底圖；以及將所述第二底圖映射到所述三維網(wǎng)格，生成三維人臉圖像。
[0014]可選地，所述處理器進(jìn)一步適用于:在確定所述二維人臉圖像的特征點之前，將所述二維人臉圖像轉(zhuǎn)為人臉框圖像。
[0015]可選地，所述處理器適用于:將所述二維人臉圖像轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr顏色空間；以及根據(jù)CbCr顏色分量確定所述人臉框圖像的范圍。
[0016]可選地，所述處理器適用于:檢測所述二維人臉圖像中的預(yù)先確定的標(biāo)志點；以及根據(jù)檢測獲得的所述標(biāo)志點的位置，確定所述人臉框圖像的范圍。
[0017]可選地，所述處理器進(jìn)一步適用于:根據(jù)所述第一底圖的圖像信息處理所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的圖像信息，并將經(jīng)過處理和變形的所述二維人臉圖像映射到所述底圖上，以獲得所述第二底圖。
[0018]可選地，所述處理器適用于:計算所述第一底圖的梯度場和所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的梯度場；將計算獲得的所述第一底圖的梯度場和所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的梯度場進(jìn)行融合，獲得目標(biāo)梯度場；以及基于所述目標(biāo)梯度場重構(gòu)所述經(jīng)過變形的二維人臉圖像的圖像信息。
[0019]可選地，所述處理器進(jìn)一步適用于:將經(jīng)過所述目標(biāo)梯度場重構(gòu)所獲得的所述第二底圖與所述第一底圖進(jìn)行多分辨率融合，其中，投射到所述三維網(wǎng)格上的是經(jīng)過所述多分辨率融合的第二底圖。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0021]利用同樣是二維圖像的底圖，與包含人臉信息的二維圖像建立關(guān)系，對二維人臉圖像進(jìn)行變形。在實現(xiàn)二維人臉圖像和底圖的融合后，將底圖通過已知的映射關(guān)系映射到三維網(wǎng)格上。通過這樣的方法，提升了二維人臉圖像到三維人臉圖像的轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0022]圖1示出了本發(fā)明實施例的一種三維人臉圖像生成方法的流程示意圖。
[0023]圖2示出了本發(fā)明實施例的一種三維人臉圖像生成系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]將二維人臉圖像轉(zhuǎn)換為三維人臉圖像，通常的做法是基于二維人臉圖像的信息對三維網(wǎng)格模型進(jìn)行變形。然而，這樣的變形需要消耗大量的資源，對提升效率不利。本發(fā)明的實施例中，利用同樣是二維圖像的底圖，與包含人臉信息的二維圖像建立關(guān)系，對二維人臉圖像進(jìn)行變形。在實現(xiàn)二維人臉圖像和底圖的融合后，將底圖通過已知的映射關(guān)系映射到三維網(wǎng)格上。通過這樣的方法，提升了二維人臉圖像到三維人臉圖像的轉(zhuǎn)換效率。
[0025]為進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理、特點和優(yōu)勢，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)闡述。
[0026]圖1示出了本發(fā)明實施例的一種三維人臉圖像生成方法100的流程示意圖。相應(yīng)地，圖2示出了本發(fā)明實施例的一種三維人臉圖像生成系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中所示的生成方法100可以由圖2所示的生成系統(tǒng)200所執(zhí)行、實現(xiàn)。需要說明的是，本發(fā)明的實施例并不限于此。例如，所述方法100可以由其他系統(tǒng)、器件執(zhí)行，而所述系統(tǒng)200也可以用于執(zhí)行其他方法、流程。
[0027]具體地，所述生成方法100包含步驟SlOl至S109。參考圖1，在步驟SlOl中，獲取二維人臉圖像。
[0028]所述二維人臉圖像包含了在后續(xù)步驟中要映射到三維網(wǎng)格(也可稱為“三維模型”)上去的圖像信息。在本發(fā)明中，圖像信息包括圖像的顏色、紋理等各種信息。在一些實施例中，可以通過實時拍攝的方式獲取所述二維人臉圖像，也可以通過獲取已經(jīng)存在的圖片的方式獲取所述二維人臉圖像。
[0029]例如，參考圖2，所述生成系統(tǒng)200包括圖像獲取單元201。以所述生成系統(tǒng)200嵌入可移動設(shè)備(例如智能手機(jī))為例，在一些實施例中，所述圖