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      一種基于擴(kuò)散模型的三維人臉生成方法

      文檔序號(hào):39980632發(fā)布日期:2024-11-15 14:29閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種基于擴(kuò)散模型的三維人臉生成方法,其特征在于,包括以下步驟:

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)散模型的三維人臉生成方法,其特征在于,步驟2中的3dmm重拓?fù)涮幚碓敿?xì)描述如下:首先,采用自動(dòng)化的面部對(duì)齊技術(shù)在材質(zhì)圖片th上標(biāo)定出二維關(guān)鍵點(diǎn),然后將這些二維關(guān)鍵點(diǎn)映射到對(duì)應(yīng)的三維掃描模型sh上,形成一組三維關(guān)鍵點(diǎn)接著,使用一種精細(xì)的模板形狀stemp,該模板具備20481個(gè)頂點(diǎn)和40832個(gè)三角形,并定義有預(yù)設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)和面部區(qū)域掩碼,通過非剛性迭代最近點(diǎn)(icp)技術(shù),將stemp形狀調(diào)整以適應(yīng)sh的面部結(jié)構(gòu),確保模板的關(guān)鍵點(diǎn)盡可能接近于sh上實(shí)際檢測(cè)到的關(guān)鍵點(diǎn)此過程中,整體網(wǎng)格變形包含平滑項(xiàng)和地標(biāo)損失項(xiàng),用于優(yōu)化形狀匹配和減少變形誤差,最后,對(duì)調(diào)整后的模板形狀stemp進(jìn)行精細(xì)后處理,移除由原始掃描中的噪聲引起的任何尖銳或不規(guī)則特征,使用基于拉普拉斯編輯的方法優(yōu)化網(wǎng)格質(zhì)量,從而得到具有一致拓?fù)浜驮鰪?qiáng)的視覺質(zhì)量的低分辨率基準(zhǔn)網(wǎng)格sl,這一步驟確保重拓?fù)浜蟮哪P驮诓煌瑐€(gè)體之間保持結(jié)構(gòu)一致性和高度的可操作性,為后續(xù)的三維人臉生成提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)散模型的三維人臉生成方法,其特征在于,步驟3中的uv紋理映射過程詳細(xì)描述如下:使用圖像處理技術(shù),從高分辨率的材質(zhì)圖片中提取紋理信息,這一過程依賴于對(duì)重拓?fù)浜蟮娜S模型sl的形狀和姿態(tài)參數(shù)的精確擬合,在進(jìn)行了紋理優(yōu)化和超分辨率處理之后,生成的uv紋理圖具有更高的細(xì)節(jié)和真實(shí)感,確保了生成的三維人臉模型紋理的連續(xù)性和無(wú)縫匹配,顯著提高了模型在視覺上的質(zhì)量和逼真度。

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于注意力機(jī)制的開放域?qū)嶓w表示學(xué)習(xí)方法,其特征在于,步驟4中的三位人臉數(shù)據(jù)集,將整個(gè)三維人臉數(shù)據(jù)集按照8:1:1隨機(jī)分割為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集,并與每個(gè)三維人臉實(shí)體的cbct掃描數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)。

      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)散模型的三維人臉生成方法,其特征在于,步驟6中的擴(kuò)散模型采用條件生成的方法,具體如下:

      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)散模型的三維人臉生成方法,其特征在于,步驟7中的stylegan2網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過特別訓(xùn)練調(diào)整,用于適應(yīng)從三維形狀信息到高分辨率紋理映射的生成,此過程利用stylegan2作為骨干網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)采用生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以處理和生成高質(zhì)量的uv紋理映射,在這個(gè)應(yīng)用中,stylegan2接受一個(gè)由cbct數(shù)據(jù)生成的隱空間表示作為條件輸入,以及隨機(jī)生成的潛在代碼,這些輸入映射到w空間,該空間能夠解耦并獨(dú)立控制不同的面部特征,允許更精細(xì)的紋理細(xì)節(jié)生成,


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明公開了一種基于擴(kuò)散模型的三維人臉生成方法,首先,使用了一種預(yù)訓(xùn)練的編碼器,用于從CBCT掃描中提取隱空間向量。然后,將這些向量輸入到特定的合成模塊中,該模塊能夠預(yù)測(cè)三維人臉的形狀和紋理。通過使用擴(kuò)散模型,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了從CBCT數(shù)據(jù)到三維人臉參數(shù)空間的高效映射。此外,還探索了使用StyleGAN2網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行材質(zhì)生成,以提高最終三維人臉模型的細(xì)節(jié)和真實(shí)感。本方法避免了傳統(tǒng)多階段處理流程的復(fù)雜性,顯著提高了推理速度,并通過生成的三維人臉模型,有效支持在正畸學(xué)、口腔和頜面外科以及整形外科等領(lǐng)域中的診療設(shè)計(jì)和醫(yī)患溝通。此外,本發(fā)明還創(chuàng)建了一個(gè)細(xì)粒度的三維人臉數(shù)據(jù)集,為模型的訓(xùn)練和驗(yàn)證提供了必要的真實(shí)數(shù)據(jù)。

      技術(shù)研發(fā)人員:陳銘璋,孫晴陌,伍家松,舒華忠,劉璐瑋,包涵,嚴(yán)斌
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:東南大學(xué)
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/11/14
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