[发明专利]一种具有高逼真面部特征的三维人体参数化建模方法

权利要求书

1.一种具有高逼真面部特征的三维人体参数化建模方法，其特征在于，

获取用户对象的三维人体原始点云数据以及面部特征点的位置；

通过训练后的三维人体参数化数学模型，求解出与用户对象相关的形态空间参数和姿势空间参数，同时重建出用户对象具有高逼真面部几何特征的三维人体模型；

预先建立标准纹理模板，通过重建出的高逼真面部几何特征的三维人体模型，将采集的用户面部纹理图片投影到上述三维人体模型上，从而替换掉标准纹理模板的面部区域，再通过泊松融合算法实现两者间的无缝拼接，得到具有高逼真面部纹理特征的三维人体参数化建模结果。

2.根据权利要求1所述的一种具有高逼真面部特征的三维人体参数化建模方法，其特征在于，三维人体参数化数学模型为：

S_f(β)为形态变形矩阵，B_f(θ)为刚性姿势变形矩阵、Q_f(θ)为非刚性姿势变形矩阵；θ为姿势空间参数，β表示形态空间参数，常量Φ为经过数据训练预先学习的形态和姿势参数；e*为预先建立的三维人体标准模型中三角形网格的三角形的边向量；e为e*经过变形后的边向量。

3.根据权利要求2所述的一种具有高逼真面部特征的三维人体参数化建模方法，其特征在于，

其中，|β|为形态特征参数的数目，ψ_b',f(0≤b'＜|β|)为第b'个形态特征参数在第f个三角形上的线性系数，ψ_|β|,f为第f个三角形在形态变形矩阵S上的偏移量，β_b'表示第b'个形态特征参数；

其中，|Bone|表示刚性部件的数目，w_b,f是第b个刚性部件对第f个三角形的蒙皮权重，R(θ_b)表示第b个刚性部件的刚性变换矩阵；

其中，γ_0,f表示人体刚性部件没有相对变形时的变形矩阵，为单位矩阵；γ_b,f表示第b个罗德里格斯旋转向量θ_b在第f个三角形上的线性系数。

4.根据权利要求1所述的一种具有高逼真面部特征的三维人体参数化建模方法，其特征在于，训练三维人体参数化数学模型，过程包括：对预先建立的标准三角形网格T^*进行变形，使其与裸体三维人体数据库的各个样本k相注册，变形后的顶点与样本k的顶点精确地匹配在一起；在T^*的面部区域选择特征点，变形后到达点云模型中指定位置，从而训练三维人体参数化数学模型。