[发明专利]一种动物毛发三维重建方法

权利要求书

1.一种动物毛发三维重建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，输入包含完整动物毛发的单张彩色图像；

步骤2，使用MaskR-CNN得到动物毛发区域的分割结果，所述分割结果为分割置信图；

步骤3，输入步骤1的单张彩色图像和步骤2的分割结果，使用DeepImageMatting方法得到动物毛发区域的抠图结果；

步骤4，输入步骤3的抠图结果，使用Gabor滤波器得到动物毛发区域的二维方向场；

步骤5，训练变分自编码器，其中编码器能够得到隐空间编码z，解码器能够根据隐空间编码z解码得到毛发三维重建结果；

步骤6，输入步骤4中得到的二维方向场，通过神经网络学习人类毛发二维方向场到步骤5中隐空间编码z的映射，输出动物毛发二维方向场对应的动物毛发三维重建结果。

2.根据权利要求1所述的动物毛发三维重建方法，其特征在于：所述步骤3中DeepImageMatting方法包含两个阶段，第一个阶段包含编码器和解码器，编码器含14个卷积层和5个池化层，输入经过编码器得到尺寸为512*1*1的低分辨率特征图，解码器含6个卷积层和5个上采样层，解码后得到原图尺寸的alpha值预测；第二个阶段包含4个卷积层，使用第一阶段的输出作为该阶段的输入，得到动物毛发区域的抠图结果。

3.根据权利要求1所述的动物毛发三维重建方法，其特征在于，所述步骤4具体包括如下过程：

对于每个像素点位置(x,y)，求得使F(x,y,θ)值最大时的θ，每个位置都有对应的θ，即二维方向；通过对整个区域求θ，得到整个区域的二维方向场；

其中，F(x,y,θ)＝K_θ*I(x,y)表示K_θ在(x,y)处的响应，K_θ是θ的函数，具体形式为：

4.根据权利要求1所述的动物毛发三维重建方法，其特征在于：所述步骤5中采用虚拟头发数据集USC_HairSalon进行训练，该数据集包含若干个人的头发模型，每个头发模型包含若干根发丝，每根发丝均由三维点表示。