CN110223374A - 一种预置标准人脸及头部3d模型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预置标准人脸及头部3D模型方法，包括，通过扫描仪器对头部进行整体扫描，获取除了头发以外的脸部和头部的扫描模型,通过分割模块将脸部模型从头部整体模型中分割出来，从而构建出脸部部分和非脸部部分,通过摄像模块获取人脸和头发的照片,通过AR图像生成模块将脸部和头发照片转换成AR图像,通过拼接模块将构建的脸部AR图像与脸部模型相配合从而获得脸部细微模型，本发明针对扫描建模的弊端进行改进，通过将脸部和非脸部进行非分割处理，然后通过AR技术将摄像模块获取的脸部和头发照片处理获得更加细致的三维模型，然后通过拼接模块将三者缝合，这样就建出更加细致的头部整体模型，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及AR设备技术领域，具体是一种预置标准人脸及头部3D模型方法。
背景技术
随着计算机硬软件技术和图像处理技术的高速发展，3D模型开始应用到各行各业当中。在人体3D建模时，通常通过3D人体扫描仪扫描人体而生成人体扫描模型，但这种方式生成的人体扫描模型在非正脸部分比如头发和衣服容易出现错误或误差，进而导致人脸3D建模的错误率和误差较高而成功率较低。为修正错误和误差，现有人体3D建模通常需要美工人工对生成的人体扫描模型进行美化处理，导致致人脸3D建模的精确度和工作效率较低。
增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。
现有技术在构建人体头部模型时，扫描模块只能获取轮廓图，无法对面部或者头发进行有效的建模处理，现在设计一种利用AR技术将脸部照片处理成三维的脸部模型，然后与无需注重细节的非脸部模型缝合，从而构建出更加细致的头部整体模型。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预置标准人脸及头部3D模型方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种预置标准人脸及头部3D模型方法，包括，通过扫描仪器对头部进行整体扫描，获取除了头发以外的脸部和头部的扫描模型,通过分割模块将脸部模型从头部整体模型中分割出来，从而构建出脸部部分和非脸部部分,通过摄像模块获取人脸和头发的照片,通过AR图像生成模块将脸部和头发照片转换成AR图像, 通过拼接模块将构建的脸部AR图像与脸部模型相配合从而获得脸部细微模型，将头发照片处理获得头发AR模型,通过拼接模块将获得的脸部细微模型、头发AR模型和头部的扫描模型拼接获得完整的头部模型；通过输出模块将拼接后的头部模型输出。
作为本发明进一步的方案：通过扫描仪器对头部进行整体扫描获取的脸部扫描模型包括脸部三维轮廓，获取的头部扫描模型包括头的整体三维轮廓。
作为本发明进一步的方案：所述摄像模块获取的人脸和头发的照片包括多个角度的照片。
作为本发明进一步的方案：多个角度包括正面、左右侧面以及上下侧面。
作为本发明进一步的方案：所述摄像模块包括用于获取照片、对照片进行处理以及输出可建模处理的照片。
作为本发明进一步的方案：还包括通过平滑处理模块对拼接后的整体三维轮廓进行平滑处理，消除连接缝隙。
作为本发明进一步的方案：对拼接后的整体三维轮廓进行平滑处理包括，调取人脸模型接缝平滑算法；以及根据调取的人脸模型接缝平滑算法对生成的三维轮廓进行平滑处理以消除接缝。
作为本发明进一步的方案：所述输出模块为AR显示屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对扫描建模的弊端进行改进，通过将脸部和非脸部进行非分割处理，然后通过AR技术将摄像模块获取的脸部和头发照片处理获得更加细致的三维模型，然后通过拼接模块将三者缝合，这样就建出更加细致的头部整体模型，实用性强。
附图说明
图1为本发明实施例1的逻辑框图。
图2为本发明中摄像模块的逻辑框图。
图3为本发明中实施例2的逻辑框图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-2，本发明实施例中，一种预置标准人脸及头部3D模型方法，包括，通过扫描仪器对头部进行整体扫描，获取除了头发以外的脸部和头部的扫描模型，这里获得的只是脸部和头部的大致的轮廓模型。
通过分割模块将脸部模型从头部整体模型中分割出来，从而构建出脸部部分和非脸部部分,因为在构建整体头部模型时，对脸部的要求和头部的要求并不一致，所以这里采用分割处理，然后对脸部和非脸部进行分别处理，保证了对头部模型质量的要求。
通过摄像模块获取人脸和头发的照片,通过AR图像生成模块将脸部和头发照片转换成AR图像,通过拼接模块将构建的脸部AR图像与脸部模型相配合从而获得脸部细微模型，将头发照片处理获得头发AR模型，这里利用AR技术将摄像模块获取的平面照片转换成可以与头部模型相配合的脸部特征，从而有助于消除扫描仪器对脸部特征获取不足的弊端，,通过拼接模块将获得的脸部细微模型、头发AR模型和头部的扫描模型拼接获得完整的头部模型；通过输出模块将拼接后的头部模型输出。
通过扫描仪器对头部进行整体扫描获取的脸部扫描模型包括脸部三维轮廓，获取的头部扫描模型包括头的整体三维轮廓，由于非脸部的其他头部位置对细节要求不高，只注重大致的外形轮廓，与脸部要求不同，所以可以通过扫描直接构建头部轮廓。
所述摄像模块获取的人脸和头发的照片包括多个角度的照片，摄像模块为摄像头，通过摄像头对脸部和头发进行拍摄，从而活动脸部和头发的具体照片，摄像注重细节相比扫描而言更加细致，便于对脸部特征的捕捉。
多个角度包括正面、左右侧面以及上下侧面，所述摄像模块包括用于获取照片、对照片进行处理以及输出可建模处理的照片。
实施例2
与实施例1相区别的是：还包括通过平滑处理模块对拼接后的整体三维轮廓进行平滑处理，消除连接缝隙，对拼接后的整体三维轮廓进行平滑处理包括，调取人脸模型接缝平滑算法；以及根据调取的人脸模型接缝平滑算法对生成的三维轮廓进行平滑处理以消除接缝，避免了缝合接缝对人脸3D模型造成的影响和误差，相比现有通过美工人工处理人体扫描模型中错误或缺陷时较低的工作效率和较低的准确度，有效避免了现有扫描仪生成的人体扫描模型在非正脸部分容易出现错误而导致人脸3D模型的错误率和误差较高的问题，同时方便快捷地生成精确的人脸3D模型，提高了人脸3D建模的成功率、精确度和工作效率。
所述输出模块为AR显示屏。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种预置标准人脸及头部3D模型方法，其特征在于，包括，通过扫描仪器对头部进行整体扫描，获取除了头发以外的脸部和头部的扫描模型；
通过分割模块将脸部模型从头部整体模型中分割出来，从而构建出脸部部分和非脸部部分；
通过摄像模块获取人脸和头发的照片；
通过AR图像生成模块将脸部和头发照片转换成AR图像；
通过拼接模块将构建的脸部AR图像与脸部模型相配合从而获得脸部细微模型，将头发照片处理获得头发AR模型；
通过拼接模块将获得的脸部细微模型、头发AR模型和头部的扫描模型拼接获得完整的头部模型；通过输出模块将拼接后的头部模型输出。
2.根据权利要求1所述的预置标准人脸及头部3D模型方法，其特征在于，通过扫描仪器对头部进行整体扫描获取的脸部扫描模型包括脸部三维轮廓；
获取的头部扫描模型包括头的整体三维轮廓。
3.根据权利要求1所述的预置标准人脸及头部3D模型方法，其特征在于，所述摄像模块获取的人脸和头发的照片包括多个角度的照片。
4.根据权利要求3所述的预置标准人脸及头部3D模型方法，其特征在于，所述摄像模块包括用于获取照片、对照片进行处理以及输出可建模处理的照片。
5.根据权利要求3所述的预置标准人脸及头部3D模型方法，其特征在于，多个角度包括正面、左右侧面以及上下侧面。
6.根据权利要求1所述的预置标准人脸及头部3D模型方法，其特征在于，还包括通过平滑处理模块对拼接后的整体三维轮廓进行平滑处理，消除连接缝隙。
7.根据权利要求6所述的预置标准人脸及头部3D模型方法，其特征在于，对拼接后的整体三维轮廓进行平滑处理包括：
调取人脸模型接缝平滑算法；以及根据调取的人脸模型接缝平滑算法对生成的三维轮廓进行平滑处理以消除接缝。
8.根据权利要求1所述的预置标准人脸及头部3D模型方法，其特征在于，输出模块为AR显示屏。
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