[发明专利]3D虚拟形象的生成方法和装置

权利要求书

1.一种3D虚拟形象的生成方法，其特征在于，所述方法包括：

获取2D图像，所述2D图像包含图像元素，确定所述2D图像的特征点，所述特征点的集合用于反映所述图像元素的轮廓；所述特征点包括眼睛特征点、鼻子特征点、嘴唇特征点、眉部特征点以及脸部边缘特征点；

根据所述特征点获取3D模型，所述3D模型具有与所述2D图像的图像元素相应的特征部分，所述特征部分包括控制点和与所述控制点关联的随动点，所述控制点与所述特征点一一对应；

根据所述特征点调整所述3D模型的特征部分的控制点，并根据预设的控制策略控制所述随动点跟随所述控制点的变化而变化，以重建3D模型的特征部分；

将所述2D图像的纹理映射到重建的所述3D模型的特征部分上，得到与所述2D图像对应的3D虚拟形象；

其中，所述控制策略通过如下方法确定：

获取所述3D模型，所述3D模型的所述特征部分预置有多个控制单元，每个控制单元包括一个控制点和与该控制点关联的多个随动点；

为所述每个控制单元的控制点设定调整参数，所述调整参数与所述特征部分的动作相对应；

计算得到当控制点按照设定的调整参数移动后，与控制点关联的每个随动点的控制策略；

所述根据所述特征点调整所述3D模型的特征部分的控制点，并根据预设的控制策略控制所述随动点跟随所述控制点的变化而变化，以重建3D模型的特征部分，包括：

矫正所述特征点，得到用于3D模型特征部分重建的目标特征点；包括：根据所述特征点的位置信息计算所述2D图像中图像元素的偏转角度；根据所述偏转角度矫正所述特征点，得到所述图像元素在偏转角度为0时的特征点，并将所述图像元素在偏转角度为0时的特征点作为用于3D模型特征部分重建的目标特征点；

基于所述目标特征点调整所述3D模型的特征部分的控制点，并根据预设的控制策略控制所述随动点跟随所述控制点的变化而变化，以重建3D模型的特征部分，包括：参考所述目标特征点之间的位置关系，计算所述3D模型的控制点的第一位移量；获取与所述控制点关联的随动点的控制策略；根据所述控制策略和所述第一位移量，计算所述随动点的第二位移量；按照所述第一位移量调整所述控制点，以使所述控制点之间的位置关系与所述目标特征点之间的位置关系一致，并按照所述第二位移量调整与所述控制点关联的随动点，以重建3D模型的特征部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述2D图像的特征点，包括：

计算2D图像的所有局部二值特征；

采用预先训练的特征点分类器对所述局部二值特征进行判别；

根据判别结果确定所述2D图像的特征点；

其中，所述分类器通过以下方法训练得到：

获取多个训练样本，所有训练样本具有相同的样本元素，每个所述训练样本包含标定的样本特征点，所述样本特征点与3D模型的控制点一一映射，所述3D模型具有与所述样本元素相应的特征部分；

计算所有样本特征点的局部二值特征；

根据每个样本特征点的局部二值特征建立分类器；

根据多个所述训练样本对所述分类器进行训练，得到特征点分类器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考所述目标特征点之间的位置关系，计算所述3D模型的控制点的第一位移量，包括：

确定目标特征点与控制点之间的映射关系；

根据所述目标特征点与控制点之间的映射关系计算形变系数；

选取一个目标特征点作为第一参考点，并将与所述第一参考点对应的控制点作为第二参考点；

确定所述目标特征点与所述第一参考点之间的第一位置关系以及所述目标特征点对应的控制点与所述第二参考点之间的第二位置关系；

根据所述第一位置关系、所述第二位置关系和所述形变系数，计算所述控制点的目标位置；

基于所述控制点的目标位置和当前位置确定所述控制点的第一位移量。