[发明专利]一种虚拟人脸的生成方法及设备

权利要求书

1.一种虚拟人脸的生成方法，其特征在于，包括：

根据人脸几何模型和扫描纹理贴图，确定人脸在二维空间的各第三关键点，其中，所述人脸几何模型和所述扫描纹理贴图是通过三维扫描元件得到的；

根据预设的第三关键点到第一关键点的转换方式，对所述各第三关键点分别进行转换，得到所述人脸在三维空间的各第一关键点；

从无高光图片中确定所述人脸在所述二维空间的各第二关键点，其中，所述无高光图片是通过偏振采集元件得到的；

通过指示同一人脸关键点的第一关键点和第二关键点，确定所述人脸从所述人脸几何模型到所述无高光图片的第一投影矩阵；

根据所述第一投影矩阵，确定所述人脸几何模型的各顶点与所述无高光图片的各像素点之间的映射关系；

根据所述映射关系，确定所述人脸几何模型对应的虚拟人脸；所述虚拟人脸包括所述人脸在所述无高光图片中的像素信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据人脸几何模型和扫描纹理贴图，确定人脸在二维空间的各第三关键点，包括：

通过相机模型，得到所述人脸几何模型的二维图片；

将所述扫描纹理贴图渲染至所述二维图片，得到纹理图；

通过所述纹理图，确定所述人脸在所述二维空间的各第三关键点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述通过相机模型，得到所述人脸几何模型的二维图片，包括：

根据所述人脸几何模型的各顶点，确定所述人脸几何模型的中心点；

根据所述中心点，确定所述人脸几何模型的视图矩阵；所述视图矩阵用于表示所述人脸几何模型在所述相机模型下的姿态参数设置；

根据所述视图矩阵和所述相机模型的第二投影矩阵，确定所述人脸几何模型的二维图片；所述第二投影矩阵用于表示所述相机模型对所述人脸几何模型进行拍照的相机参数设置。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述根据预设的第三关键点到第一关键点的转换方式，对所述各第三关键点分别进行转换，得到所述人脸在三维空间的各第一关键点，包括：

针对所述各第三关键点中的任一第三关键点，将经过所述第三关键点并指向屏幕空间的第一射线转换为在所述人脸几何模型下的第二射线；

针对任一第二射线，确定所述第二射线与所述人脸几何模型是否存在交点；

将存在的各交点作为所述人脸在三维空间的各第一关键点。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述人脸几何模型包括三角面片和/或四角面片；

所述针对任一第二射线，确定所述第二射线与所述人脸几何模型是否存在交点，包括：

针对任一第二射线，确定所述第二射线是否与任一三角面片或任一四角面片存在交点。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，

所述通过指示同一人脸关键点的第一关键点和第二关键点，确定所述人脸从所述人脸几何模型到所述无高光图片的第一投影矩阵，包括：

构建线性系统；所述线性系统包括指示所述各第一关键点的因素和指示所述各第二关键点的因素；

针对所述各第一关键点中的N个第一关键点，根据分别指示的一个人脸关键点，从所述各第二关键点中分别确定出与所述N个第一关键点中的每一个第一关键点一一对应的一个第二关键点；

将所述N个第一关键点的坐标和N个第二关键点的坐标输入所述线性系统，得到所述人脸从所述人脸几何模型到所述无高光图片的第一投影矩阵。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据所述第一投影矩阵，确定所述人脸几何模型的各顶点与所述无高光图片的各像素点之间的映射关系，包括：

针对所述人脸几何模型的各顶点中的任一顶点，根据所述第一投影矩阵，确定所述无高光图片中与所述顶点对应的像素点的坐标；

对所述像素点的坐标进行归一化处理，得到所述像素点在二维坐标系的纹理坐标；

将所述各顶点与所述各像素点在所述二维坐标系的纹理坐标作为所述人脸几何模型的各顶点与所述无高光图片的各像素点之间的映射关系。