申请/专利权人：浙江大学;杭州相芯科技有限公司

申请日：2021-04-22

公开（公告）日：2021-09-10

公开（公告）号：CN113379890A

主分类号：G06T17/00(20060101)

分类号：G06T17/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.04.19#授权;2021.09.28#实质审查的生效;2021.09.10#公开

摘要：本发明公开了一种基于单张照片的人物浅浮雕模型生成方法。该方法基于输入照片构建3D人体骨架，并通过3D骨架层来解析复杂的人体自遮挡和相互遮挡关系，构建3D人体引导模型。本发明还提出了一种基于轮廓匹配的形变算法，使得生成的低频基础形状模型与图像空间准确对齐，并在此基础上将低频基础形状模型与图像中的高频细节特征进行融合，从而得到浅浮雕模型。本发明的交互方式简单、直接、高效，可以使普通用户快速地从自己拍摄的照片或网络照片中构建出人体浅浮雕模型。本发明适用于各种不同的单人或多人照片，具有较高普适性和稳定性。理论分析和实验结果表明，本发明生成的浅浮雕模型3D视觉感知逼真，极具实用性和应用前景。

主权项：1.一种基于单张照片的人物浅浮雕模型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：给定单张包含单人或者多人的照片，生成所有人物的3D骨架并通过用户交互对所有人物3D骨架中骨骼之间的错误遮挡关系进行修正；再利用修正后正确的遮挡关系作为约束，求解正确的3D骨架关节点坐标生成遮挡关系正确的3D骨架；再基于遮挡关系正确的3D骨架分别拟合每个人物的参数化人体模型作为3D人体引导模型；步骤二：采用非刚性平面形变函数将3D人体引导模型的轮廓与照片中人物的轮廓进行对齐并优化非刚性平面形变函数，再利用优化的非刚性平面形变函数在图像空间对3D人体引导模型的法向图进行扭曲获得扭曲法向图，并基于扭曲法向图求解最小二乘问题获得人体浅浮雕的低频基础模型；其中，所述3D人体引导模型的轮廓为3D人体引导模型中按照法向相对图像视角朝外和朝内的两组三角形面片的共同边界在图像空间中的投影；优化非刚性平面形变函数采用的能量方程为： 其中，Zrq表示3D人体引导模型的轮廓与照片中人物的轮廓之间的相关性系数，同时要求满足约束Zrq∈{0,1}，以及Rr表示照片中人物轮廓的第r个点坐标，Qq表示3D人体引导模型轮廓的第q个点坐标，K1、K2分别为照片中人物轮廓和3D人体引导模型轮廓的点集数目。f为非刚性平面形变函数；λ、ξ为权重，均为实数，||*||为正则化函数，Lf表示非刚性平面形变函数f平滑性的约束项。步骤三：从照片中提取高频细节特征并生成细节法向图，细节法向图与步骤二生成的低频基础模型合成获得最终的人体浅浮雕模型；其中，所述高频细节特征为照片的灰度值金字塔每一层的梯度信息，细节法向图为所有层的梯度信息的均值。

全文数据：

权利要求：

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