三維人臉圖像生成方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及圖像處理技術，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。
【背景技術】
[0002]隨著圖像處理技術的發展，三維人臉圖像的應用場景也越來越多。現如今，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，以進行更逼真的展示的要求。
[0003]現有技術中，將二維人臉圖像轉化為三維人臉圖像一般基于如下流程進行:結合二維圖片和三維網格之間的各種關系，構建約束方程并基于該約束方程對三維網格進行變形，然后將二維圖片的圖像信息映射到變形后的三維網格上，以生成自適應的三維人臉圖像。
[0004]然而，現有技術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境中的應用。例如，在嵌入式環境(比如手機)中，采用現有的方法通常很難流暢地獲得三維人臉圖像。
【發明內容】
[0005]本發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，提尚生成效率。
[0006]為解決上述問題，本發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關系，所述第一底圖與三維網格具有預先確定的映射關系，所述第一底圖的特征點預先確定；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關系，對所述二維人臉圖像進行變形，并將經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格，生成三維人臉圖像。
[0007]可選地，進一步包括: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為人臉框圖像。
[0008]可選地，將所述二維人臉圖像轉為人臉框圖像的過程包括:將所述二維人臉圖像轉換到YCbCr顏色空間；以及根據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為人臉框圖像的過程包括:檢測所述二維人臉圖像中的預先確定的標志點；以及根據檢測獲得的所述標志點的位置，確定所述人臉框圖像的范圍。
[0010]可選地，進一步包括:根據所述第一底圖的圖像信息處理所述經過變形的二維人臉圖像的圖像信息，并將經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，根據所述第一底圖的圖像信息處理所述經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過變形的二維人臉圖像的梯度場進行融合，獲得目標梯度場；以及基于所述目標梯度場重構所述經過變形的二維人臉圖像的圖像信息。
[0012]可選地，進一步包括:將經過所述目標梯度場重構所獲得的所述第二底圖與所述第一底圖進行多分辨率融合，其中，投射到所述三維網格上的是經過所述多分辨率融合的第二底圖。
[0013]相應地，本發明實施例還提供一種三維人臉圖像生成系統，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關系，所述第一底圖與三維網格具有預先確定的映射關系，所述第一底圖的特征點預先確定；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關系，對所述二維人臉圖像進行變形，并將經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格，生成三維人臉圖像。
[0014]可選地，所述處理器進一步適用于: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換到YCbCr顏色空間；以及根據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先確定的標志點；以及根據檢測獲得的所述標志點的位置，確定所述人臉框圖像的范圍。
[0017]可選地，所述處理器進一步適用于:根據所述第一底圖的圖像信息處理所述經過變形的二維人臉圖像的圖像信息，并將經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過變形的二維人臉圖像的梯度場進行融合，獲得目標梯度場；以及基于所述目標梯度場重構所述經過變形的二維人臉圖像的圖像信息。
[0019]可選地，所述處理器進一步適用于:將經過所述目標梯度場重構所獲得的所述第二底圖與所述第一底圖進行多分辨率融合，其中，投射到所述三維網格上的是經過所述多分辨率融合的第二底圖。
[0020]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[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系，對二維人臉圖像進行變形。在實現二維人臉圖像和底圖的融合后，將底圖通過已知的映射關系映射到三維網格上。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換效率。
【附圖說明】
[0022]圖1示出了本發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示出了本發明實施例的一種三維人臉圖像生成系統200的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]將二維人臉圖像轉換為三維人臉圖像，通常的做法是基于二維人臉圖像的信息對三維網格模型進行變形。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系，對二維人臉圖像進行變形。在實現二維人臉圖像和底圖的融合后，將底圖通過已知的映射關系映射到三維網格上。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換效率。
[0025]為進一步說明本發明的原理、特點和優勢，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細闡述。
[0026]圖1示出了本發明實施例的一種三維人臉圖像生成方法100的流程示意圖。相應地，圖2示出了本發明實施例的一種三維人臉圖像生成系統200的結構示意圖。圖1中所示的生成方法100可以由圖2所示的生成系統200所執行、實現。需要說明的是，本發明的實施例并不限于此。例如，所述方法100可以由其他系統、器件執行，而所述系統200也可以用于執行其他方法、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步驟中要映射到三維網格(也可稱為“三維模型”)上去的圖像信息。在本發明中，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200包括圖像獲取單元201。以所述生成系統200嵌入可移動設備(例如智能手機)為例，在一些實施例中，所述圖