[发明专利]一种利用光学反射合成3D人脸模型的方法

权利要求书

1.一种利用光学反射合成3D人脸模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过旋转3D结构光转动模组从光学反射镜中获取多张相对正脸多个角度的人脸三维图像及RGB彩色图像，其中所述光学反射镜分别对应各个角度的人脸三维图像获取位置；

依据人脸三维图像及RGB彩色图像生成对应各个角度的点云图像与彩色贴图；

将相对正脸角度绝对值最小的两张人脸三维图像中对应的点云图像进行合成为第一合成图像；

依次将剩余角度的人脸三维图像中对应的点云图像与第一合成图像合成；

根据彩色贴图对合成后的图像进行渲染得到3D人脸模型；

所述光学反射镜的数量为四个，分别对应相对正脸的-15度，15度，-45度及45度，其中合成步骤包括：

将-15度和15度的两张人脸三维图像中对应的点云图像进行合成，得到第一合成图像；

将-45度或45度的一张人脸三维图像中对应的点云图像与第一合成图像进行合成，得到第二合成图像；

将剩下的人脸三维图像中对应的点云图像与第二合成图像进行合成，得到完整人脸3D图像；

根据彩色贴图对完整人脸3D图像进行渲染得到3D人脸模型。

2.根据权利要求1所述的一种利用光学反射合成3D人脸模型的方法，其特征在于，其中图像的合成步骤包括：

获取3D结构光转动模组输出的点云数据；

依据点云数据进行预设的3D结构光转动模组位置和旋转角度的粗配准；

根据点云数据中重合的点进行精配准；

过滤重合点完成合成拼接。

3.根据权利要求2所述的一种利用光学反射合成3D人脸模型的方法，其特征在于，渲染步骤包括：

对拼接后的点云数据进行三维重建，生产三角形网格；

获取3D结构光转动模组中RGB相机获得的贴图图片，将其贴到重建后的三维模型的网格上，生成3D人脸模型。

4.根据权利要求1所述的一种利用光学反射合成3D人脸模型的方法，其特征在于，还包括3D结构光全脸成像装置，所述3D结构光全脸成像装置包括头部搁置区、3D结构光转动模组及多个光学反射镜；所述3D结构光转动模组位于头部搁置区前方正中位置，通过转轴驱动可以自身为轴心进行旋转；所述光学反射镜设于3D结构光转动模组周围。

5.根据权利要求4所述的一种利用光学反射合成3D人脸模型的方法，其特征在于，每个所述光学反射镜竖直设置，且分为第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜及第四反射镜，分别对应位于头部搁置区人脸的-45度、-15度、15度及45度位置；以3D结构光转动模组中心与头部搁置区中心的连接线为0度线，第一反射镜和第四反射镜分别位于头部搁置区的左前方位置和右前方位置，第二反射镜和第三反射镜分别位于3D结构光转动模组的左前方位置和右前方位置；第三反射镜与第二反射镜以0度线为中心线镜像设置且互相垂直，第四反射镜与第一反射镜以0度线为中心线镜像设置且互相平行；

当该转轴转到-45度时，3D结构光转动模组能够朝向并对应第一反射镜，从第一反射镜得到-45度人脸数据；

当该转轴转到-105度时，3D结构光转动模组能够朝向并对应第二反射镜，从第二反射镜得到-15度人脸数据；

当该转轴转到105度时，3D结构光转动模组能够朝向并对应第三反射镜，从第三反射镜得到15度人脸数据；

当该转轴转到45度时，3D结构光转动模组能够朝向并对应第四反射镜，从第四反射镜得到45度人脸数据。

6.根据权利要求5所述的一种利用光学反射合成3D人脸模型的方法，其特征在于，所述转轴驱动3D结构光转动模组依次转向第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜。

7.根据权利要求6所述的一种利用光学反射合成3D人脸模型的方法，其特征在于，还包括遮光罩和设于遮光罩内的照明灯，通过所述遮光罩遮挡头部搁置区、3D结构光转动模组及多个光学反射镜。