[发明专利]一种三维人脸模型贴图融合方法和计算机处理设备

说明书

本发明公开了一种三维人脸模型贴图融合方法，包括以下步骤：获取公模贴图与用户图片；整体调整所述公模贴图的颜色，使所述公模贴图的颜色与所述用户人脸区域的颜色一致；将所述用户人脸区域融合至所述公模人脸区域，消除明显的拼接缝隙；使用多频段混合方法，进一步消除所述用户人脸区域融合至所述公模人脸区域之后存在的微弱缝隙；获取融合之后新的贴图。该方法从预处理到最终三维人脸贴图融合，全过程无需手工交互，做到了完全自动化运行。该方法在实际效果上，处理了三维人脸模型贴图融合可能存在的细节缺陷。

技术领域

本发明涉及三维技术领域，尤其涉及一种三维人脸模型贴图融合方法和计算机处理设备。

背景技术

两幅或多幅图像之间的融合是一项非常关键和重要的图像编辑技术。从一幅或多幅图中直接复制其中一部分图像区域到另外一幅图像进行简单合成将使得合成图像合成不自然，过渡不平滑。特别是在合成图像的边缘区域，通常需要经过较为仔细的处理。图像之间的融合有三种主要方法：基于梯度域的泊松方程求解方法，基于特征的合成法以及莱文贝格-马夸特方法(Levenberg-Marquardt)。

基于梯度域的泊松方程求解方法，其主要过程为，在合并区域内部的图像，其保持原来图像之间的梯度信息，在合并的边缘处满足一定的边界条件，比如被合并的图像像素梯度。使得原始图和被合并的图的像素值在边缘处满足梯度层面相同的泊松方程。自从提出该方法来解决图像融合之后，有许多研究者提出了一系列的改进方法，但其相应的瓶颈仍然没有得到很好地解决，比如求解方程非常耗时，并且内存消耗较大。

基于特征的合成法，其在图像融合过程中，也是在梯度域进行像素求解，但该方法同时考虑了图像中的特征点信息，例如角点，直线等信息。把特征约束信息放入方程求解中，在边缘处融合效果得到一定改善，但图像本身差别较大时，边缘处仍然较为模糊，其计算也比较耗时。

基于莱文贝格-马夸特方法，该方法同时直接求解方程，而是通过迭代的方式，逐步的改善合成的边缘像素，进而改善图像融合效果。然而该方法与初始值相关，其结果不够稳定。

在现有的人脸贴图融合过程中，经常出现边缘过度不自然、边缘存在缝隙等图像融合问题，导致合成之后的人脸图像不够逼真。此外现有方法中融合过程计算时间长，内存资源消耗较多，使得使用场景受到限制，特别是在手机移动端等方面的应用。

因此，如何提供一种三维人脸模型贴图融合方法，能够使融合后的图像更加逼真，并提高计算效率，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维人脸模型贴图融合方法，以解决在单张照片重建三维人脸模型时，人脸贴图融合颜色整体过度不自然、边缘缝隙明显等问题。

为了实现本发明的目，本发明提供了以下技术方案来：

一种三维人脸模型贴图融合方法，该方法包括以下步骤：

S101、获取公模贴图与用户图片，所述公模贴图包括待融合的公模人脸区域，所述用户图片包括待融合的用户人脸区域，并将所述公模人脸区域与用户人脸区域的位置进行对应；

S102、整体调整所述公模贴图的颜色，使所述公模贴图的颜色与所述用户人脸区域的颜色一致；

S103、将所述用户人脸区域融合至所述公模人脸区域，消除明显的拼接缝隙；

S104、使用多频段混合方法，进一步消除所述用户人脸区域融合至所述公模人脸区域之后可能存在的微弱缝隙；

S105、获取融合之后新的贴图。

优选的，步骤S101具体包括：

S1011、检测获得所述用户图片中的用户人脸区域，并在所述用户人脸区域中标记出人脸关键点；