口头报告基于3D人脸特征点的实时真人虚拟试发
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摘要
真人虚拟试发在虚拟社交、在线商城试戴以及个人发型设计等领域具有明显的应用价值. 现有的基于图片的二维虚拟试发系统无法让用户从不同的角度和距离来实时观看试发效果, 这极大地限制了这类系统的可应用范围. 本文提出了一种基于3D人脸跟踪的实时真人虚拟试发系统, 它通过一个普通的网络摄像头, 允许用户如同在镜子前试戴真实假发一样来进行虚拟试发. 该系统的核心思想是对视频帧中用户的三维人脸形状与姿态进行实时跟踪, 以驱动三维虚拟头发跟随用户的人脸头部运动并实现虚实混合绘制. 该系统包含三个核心模块: (1) 3D人脸跟踪模块, 它结合深度学习技术与传统优化算法, 从2D人脸视频帧中快速鲁棒地计算出对应的三维人脸形状和姿态; (2) 戴发模块, 根据事先指定的若干对对应点, 算法自动把三维头发佩戴到视频帧所对应的三维人脸模型; (3) 虚实绘制模块, 根据三维人脸模型, 算法对三维虚拟头发进行遮挡处理并进行绘制, 最终实现虚实混合的真人虚拟试发效果. 此外, 我们还提出了一个简单实用的三维头发重上色算法, 以进一步增强虚拟试发效果. 最后, 通过大量实验, 我们验证了本文提出的真人虚拟试发系统的有效性和实用性.
关键词
虚拟试发,3D人脸跟踪,虚拟戴发,头发重上色
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