基于单张照片的人脸动画方法

摘要

一种基于单张照片的人脸动画方法，属于图形图像处理与计算机视觉领域。它是通过单张正面人脸照片自动重建人脸三维模型，然后驱动重建的三维模型生成个性化的人脸动画。它包括人脸三维重建单元和人脸动画单元，人脸三维重建单元步骤：离线生成形变模型；利用主动外观模型自动定位人脸上的关键点；利用形变模型和关键点重建人脸的三维形状；添加眼睛和牙齿网格生成完整的人脸模型；纹理映射得到重建结果。人脸动画单元包括步骤：制作稀疏关键点的动画数据；利用径向基函数将动画数据映射到目标人脸模型；采用球面参数化实现运动数据插值；生成眼睛的动作。本发明的特点是自动、鲁棒、真实感强，适合应用在影视制作、三维游戏等领域。

主权项

一种基于单张照片的人脸动画方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：利用三维扫描仪采集真实的三维人脸数据，进行规整化处理，对规整化的形状进行主成份分析，得到人脸的形变模型(本步离线完成)；步骤2：利用Adaboost自动检测人脸在图像中的位置，利用改进的主动外观模型自动定位人脸上的关键点；步骤3：根据人脸关键点和形变模型，恢复人脸的形状参数和姿态参数，从而得到人脸的三维形状网格；步骤4：添加眼睛和牙齿网格，对重建人脸网格进行扩展使其包含背景信息，从而获得包含完整图像信息的三维网格；步骤5：纹理映射后得到完整的三维人脸模型；步骤6：利用人脸样本模型制作一段人脸动画数据，定义样本模型上73个关键点的运动轨迹为源稀疏关键点动画数据(本步离线完成)；步骤7：利用径向基函数调整源动画数据的运动幅度和方向，获得与重建人脸相匹配的稀疏关键点动画数据；步骤8：利用球面参数化计算顶点的重心坐标，插值获得每个顶点的动画数据；步骤9：自动模拟眼球的转动和眨眼的动作。