[发明专利]一种人脸图像重光照的方法

权利要求书

1.一种人脸图像重光照的方法，其特征在于，包括：

对获取的二维人脸图像进行人脸识别与五官定位，获取人脸预定部位的二维特征点；

根据所述二维特征点和预设的三维脸部模型数据进行面部三维重建，获取三维人脸图像，并获取所述二维特征点的深度信息和所述三维人脸图像的网格顶点数据；

根据所述网格顶点数据和Delaunay三角剖分算法生成所述三维人脸图像的三维网格；

配置光照渲染参数；根据所述光照渲染参数和预先建立的光照模型对所述三维网格进行局部光照渲染，生成第一二维面部光照映射图；

对所述二维人脸图像进行肤色检测，获取所述二维人脸图像的肤色概率值；根据所述肤色概率值对所述第一二维面部光照映射图进行非肤色区域的保护，获取第二二维面部光照映射图；

对所述第二二维面部光照映射图的脸部轮廓和额头部位进行边缘扩展，获取第三二维面部光照映射图，包括：对所述第二二维面部光照映射图的脸部轮廓和额头部位进行预定范围的膨胀，使光照区域能够完全覆盖所述第二二维面部光照映射图；对膨胀后的第二二维面部光照映射图进行高斯滤波处理，获取第三二维面部光照映射图；

将所述第三二维面部光照映射图与所述二维人脸图像进行重光融合，生成打光结果图，其方法为：

当I≤128，B＝2*I*M″₁/255；

当I＞128，B＝255-2*(255-I)(255-M′₁)/255；

O＝I*(1.0-strong)+B*strong；

其中，I是二维人脸图像，O为打光结果图，strong为打光强度，strong的取值范围为0～1，M″₁为第三二维面部光照映射图。

2.根据权利要求1所述的人脸图像重光照的方法，其特征在于，采用可变人脸模型技术进行面部三维重建。

3.根据权利要求2所述的人脸图像重光照的方法，其特征在于，所述根据所述光照渲染参数和预先建立的光照模型对所述三维网格进行局部光照渲染包括：

计算出所述三维网格的三角形面的表面法向量；

根据所述光照渲染参数和所述表面法向量建立Phong光照模型；

根据所述Phong光照模型对所述三维网格进行局部光照渲染。

4.根据权利要求3所述的人脸图像重光照的方法，其特征在于，所述根据所述光照渲染参数和所述表面法向量建立Phong光照模型的方法为：

I_dif＝k_d*ambient+k_d*N·L

I_spec＝k_s*light(V·R)^n_s

I_phong＝I_dif+I_spec

其中，k_d为表面材质的漫反射系数，k_s为表面材质镜面反射系数，n_s为高光系数，ambient为环境光颜色，light为光源颜色，N为三维网格的三角形面的表面法向量，V为摄像机的方向，L为入射光的方向，R为反射光的单位向量，I_dif为漫反射结果，I_spec为镜面反射结果，I_phong为Phong光照模型。

5.根据权利要求1所述的人脸图像重光照的方法，其特征在于，所述对所述二维人脸图像进行肤色检测，获取所述二维人脸图像的肤色概率值包括：

将所述二维人脸图像从RGB色彩空间转换到YCbCr色彩空间；

统计色彩成分Cb和Cr得到面部平均肤色值；

根据所述面部平均肤色值生成所述二维人脸图像的肤色概率值。

6.根据权利要求5所述的人脸图像重光照的方法，其特征在于，根据所述肤色概率值对所述第一二维面部光照映射图进行非肤色区域的保护，获取第二二维面部光照映射图的方法为：

M′₁＝(M*α+M₁*(255-α))/255

其中，M为二维人脸图像，M₁为第一二维面部光照映射图，M′1为第二二维面部光照映射图，α为肤色概率值。