(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210927602.6 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 西安科技大 学 地址 710054 陕西省西安市雁塔中路58号 (72)发明人 张释如　朱萌　魏晓艳　柏均　 侯颖　 (74)专利代理 机构 成都知棋知识产权代理事务 所(普通合伙) 51325 专利代理师 马超前 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 15/04(2011.01) (54)发明名称 三维人脸几何模 型、 人脸彩色模型的构建方 法、 装置 (57)摘要 本发明提供一种三维人脸几何模型、 人脸彩 色模型的构建方法、 装置。 三维人脸几何模型的 构建包括： 获取多个角度的原始人脸图像； 根据 原始人脸图像确定与其对应的统一姿态空间的 多张UV位置图； 将统一姿态空间的多张UV位置图 加权融合， 确定统一姿态空间的融合UV位置图； 根据统一姿态空间的融合UV位置图构建人脸几 何模型。 人脸彩色模型的构建包括： 根据原始多 张人脸图像确定与其对应的UV位置图， 根据UV位 置图确定与其对应的多张UV纹理图； 将多张UV纹 理图加权融合得到完整的人脸UV纹理图； 根据完 整UV纹理图和人脸几何模型确定人脸彩色模型。 本发明构建的三维人脸几何模型表 面更光滑； 构 建的人脸彩 色模型与原 始人脸更相似。 权利要求书3页 说明书15页 附图8页 CN 115147556 A 2022.10.04 CN 115147556 A 1.一种三维人脸几何模型的构建方法， 其特 征在于， 包括： 获取多个角度的原 始人脸图像； 根据所述多个角度的原 始人脸图像确定与其对应的统一姿态空间的多张UV位置图； 将所述统一姿态空间的多张UV位置图进行加权融合， 确定统一姿态空间下的融合UV位 置图； 根据所述融合UV位置图构建三维人脸几何模型。 2.根据权利要求1所述的三维人脸几何模型的构建方法， 其特征在于， 所述将所述统一 姿态空间的多张UV位置图进行加权融合， 确定统一姿态空间下的融合UV位置图包括： 将所述统一姿态空间的多张UV位置图分别按列划分， 以使每张UV位置图被划分为多个 单元UV位置图； 根据所述多个单元UV位置图， 采用以下公式进行加权融合， 从而得到统一姿态空间下 的融合UV位置图： 其中， m+1是输入多视图像的张数， n+1是划分每张UV位置图的份数， I[i][j]是第i张UV 位置图中编号为j的单元UV位置图， Wij(j)是第i张UV位置图中编号为j的单元UV位置图对应 的权重， Imerge是融合的UV位置图。 3.根据权利要求2所述的三维人脸几何模型的构建方法， 其特 征在于， 所述多个角度的人脸图像包括： 左侧人脸图像、 右侧人脸图像、 中间人脸图像； 在所述m为m≥2的偶数时， 所述权重对应的函数满足以下要求： 左侧人脸对应的权重函 数为光滑的单调下降函数； 右侧人脸对应的权重函数为光滑的单调 上升函数； 所有权重函 数之和为1， 即所述中间人脸图像对应的权 重 满足下面公式： 其中， 等式右侧第二项为左侧人脸图像所有权重之和， 等式右侧第三项为右侧人脸图 像所有权 重之和中。 4.根据权利要求3所述的三维人脸几何模型的构建方法， 其特征在于， 在所述m＝2的情 况下，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115147556 A 2所述左侧人脸图像对应的权 重W0j(j)为： 所述右人脸图像对应的权 重W2j(j)为： 所述中间人脸图像对应的权 重W1j(j)为： W1j(j)＝1‑W0j(j)‑W2j(j) 其中， W0j(j)、 W2j(j)、 W1j(j)中j是权 重函数的自变量。 5.根据权利要求1 ‑4任一所述的三维人脸几何模型的构建方法， 其特征在于， 所述根据 所述多个角度的原 始人脸图像确定与其对应的统一姿态空间的多张UV位置图包括： 根据所述多个角度的原 始人脸图像确定与其对应的多个原 始姿态空间的UV位置图； 根据所述多个原始姿态空间的UV位置 图确定与其对应的统一姿态空间的多张UV位置 图。 6.根据权利要求5所述的三维人脸几何模型的构建方法， 其特征在于， 所述根据 所述融 合UV位置图构建三维人脸几何模型包括： 根据所述融合UV位置图确定在原 始姿态空间的融合UV位置图； 根据所述原 始姿态空间的融合UV位置图构建三维人脸几何模型。 7.一种三维人脸彩色模型的构建方法， 其特 征在于， 包括： 获取多个角度的原 始人脸图像； 根据所述多个角度的原 始人脸图像确定与其对应的多张UV位置图； 根据所述多张UV位置图确定与其对应的多张UV纹 理图； 将所述多张UV纹 理图进行加权融合， 得到 完整的人脸UV纹 理图； 将所述完整的人脸UV纹 理图映射到三维人脸几何模型表面， 得到三维人脸彩色模型； 所述三维人脸几何模型采用权利要求1 ‑5任一所述的方法构建得到 。 8.根据权利要求7所述的三维人脸彩色模型的构建方法， 其特征在于， 所述根据 所述多 张UV位置图确定与其对应的多张UV纹 理图包括: 根据所述多张UV位置图确定每张UV位置图上的可 见像素点 位置； 根据所述多个角度的原 始人脸图像确定每张原 始人脸图像上的像素值； 根据所述每张UV位置 图上的可见像素点位置以及与其对应的原始人脸图像上的像素 值， 确定每张原始人脸图像对应的UV纹理 图， 从而得到与所述多张UV位置图对应的多张UV 纹理图。 9.根据权利要求7或8所述的三维人脸彩色模型的构建方法， 其特征在于， 所述将所述 多张UV纹 理图进行加权融合， 得到 完整的人脸UV纹 理图包括： 将所述多张UV纹理图分别按列划分， 以使每张UV纹理图被划分为多个单元的UV纹理 图； 根据所述多张UV纹理图对应的多个单元UV纹理图， 采用以下公式进行加权融合， 从而 得到完整的人脸UV纹 理图：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115147556 A 3