CN113610958A - 一种基于风格迁移的3d图像构建方法、装置及终端 - Google Patents

Abstract

本申请适用于图像处理技术领域，提供一种基于风格迁移的3D图像构建方法、装置及终端，其中方法包括：获取包含待处理对象的2D原始图像；从所述原始图像中采集所述待处理对象的空间点坐标，基于所述空间点坐标，得到所述待处理对象的3D位置图；基于所述位置图，结合所述原始图像中的像素信息，生成所述待处理对象的3D纹理图；将所述纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图；基于所述目标纹理图及所述空间点坐标，构建与所述原始图像对应的3D目标图像。该方法能够实现在2D平面图像基础上构建3D特效图像的同时确保图像处理效果的精细逼真程度。

Description

一种基于风格迁移的3D图像构建方法、装置及终端

技术领域

本申请属于图像处理技术领域，尤其涉及一种基于风格迁移的3D图像构建方法、装置及终端。

背景技术

图像特效，例如人脸图像的老化、幼化，或者拍摄对象的动漫化等特殊效果处理，作为一个综合性的跨领域问题，受到了越来越多研究者们的关注。它通常被定义为一个渲染过程，旨在保留身份信息的情况下使用例如老化、动漫化等特殊效果去渲染目标物。

目前现有的图像特效处理方法大多针对2D图像的特效处理，对于应用更加广泛的3D图像特效处理却有很少的关注，同时由于3D图像样本数量有限且难以收集，若直接通过2D图像对3D特效图像进行构建则往往处理效果粗劣。这使得传统2D图像处理技术很难在3D应用领域发挥作用，3D图像特效处理任务的实施更加具有挑战性。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于风格迁移的3D图像构建方法、装置及终端，以解决现有技术中3D图像样本数量有限且直接通过2D图像构建3D特效图像时效果粗劣的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种基于风格迁移的3D图像构建方法，包括：

获取包含待处理对象的2D原始图像；

从所述原始图像中采集所述待处理对象的空间点坐标，基于所述空间点坐标，得到所述待处理对象的3D位置图；

基于所述位置图，结合所述原始图像中的像素信息，生成所述待处理对象的3D纹理图；

将所述纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图；

基于所述目标纹理图及所述空间点坐标，构建与所述原始图像对应的3D目标图像。

本申请实施例的第二方面提供了一种基于风格迁移的3D图像构建装置，包括：

第一获取模块，用于获取包含待处理对象的2D原始图像；

第二获取模块，用于从所述原始图像中采集所述待处理对象的空间点坐标，基于所述空间点坐标，得到所述待处理对象的3D位置图；

第一生成模块，用于基于所述位置图，结合所述原始图像中的像素信息，生成所述待处理对象的3D纹理图；

第二生成模块，用于将所述纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图；

图像构建模块，用于基于所述目标纹理图及所述空间点坐标，构建与所述原始图像对应的3D目标图像。

本申请实施例的第三方面提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

本申请的第五方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在终端上运行时，使得所述终端执行上述第一方面所述方法的步骤。

由上可见，本申请实施例中，基于2D原始图像处理得到待处理对象的位置图及纹理图，并在纹理图基础上进行图像风格迁移，得到目标风格的3D目标纹理图，最终实现3D目标图像的构建，该过程在实现图像特效处理的同时，保留更多待处理对象的原始结构特征，最大化保留待处理对象的身份信息，实现在2D平面图像基础上构建3D特效图像的同时，确保图像处理效果的精细逼真程度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的基于风格迁移的3D图像构建方法的流程图一；

图2是本申请实施例提供的对人脸图像进行处理时的处理流程示意图；

图3是本申请实施例提供的基于风格迁移的3D图像构建方法的流程图二；

图4是本申请实施例提供的基于风格迁移的3D图像构建装置的结构图；

图5是本申请实施例提供的一种终端的结构图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

具体实现中，本申请实施例中描述的终端包括但不限于诸如具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的移动电话、膝上型计算机或平板计算机之类的其它便携式设备。还应当理解的是，在某些实施例中，所述设备并非便携式通信设备，而是具有触摸敏感表面(例如，触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。

在接下来的讨论中，描述了包括显示器和触摸敏感表面的终端。然而，应当理解的是，终端可以包括诸如物理键盘、鼠标和/或控制杆的一个或多个其它物理用户接口设备。

终端支持各种应用程序，例如以下中的一个或多个：绘图应用程序、演示应用程序、文字处理应用程序、网站创建应用程序、盘刻录应用程序、电子表格应用程序、游戏应用程序、电话应用程序、视频会议应用程序、电子邮件应用程序、即时消息收发应用程序、锻炼支持应用程序、照片管理应用程序、数码相机应用程序、数字摄影机应用程序、web浏览应用程序、数字音乐播放器应用程序和/或数字视频播放器应用程序。

可以在终端上执行的各种应用程序可以使用诸如触摸敏感表面的至少一个公共物理用户接口设备。可以在应用程序之间和/或相应应用程序内调整和/或改变触摸敏感表面的一个或多个功能以及终端上显示的相应信息。这样，终端的公共物理架构(例如，触摸敏感表面)可以支持具有对用户而言直观且透明的用户界面的各种应用程序。

应理解，本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，图1是本申请实施例提供的一种基于风格迁移的3D图像构建方法的流程图一。如图1所示，一种基于风格迁移的3D图像构建方法，该方法包括以下步骤：

步骤101，获取包含待处理对象的2D原始图像。

该原始图像为待处理图像，该待处理图像中包括待处理对象。该待处理对象具体为原始图像中的部分或全部图像内容。

例如，当原始图像为包含人脸的图像时，该待处理对象具体为原始图像中的人脸，当原始图像为包含行驶道路的图像时，该待处理对象具体为原始图像中的行驶道路，或者当原始图像为其他类型图像时，待处理对象为其中包含的设定目标物。

该原始图像为2D图像，即平面图像。本申请实施例中是在平面2D图像基础上，实现特效处理后的3D图像的生成。

步骤102，从原始图像中采集待处理对象的空间点坐标，基于该空间点坐标，得到待处理对象的3D位置图。

具体地，该空间点坐标，可以是待处理对象的关键点坐标，例如人脸图像中的瞳孔坐标、嘴角、鼻头等位置点坐标，或者是待处理对象的边缘点坐标、待处理对象的轮廓点坐标，等等。

空间点坐标用于标识待处理对象的空间位置。

在获取到待处理对象的空间点坐标之后，可以获知待处理对象的空间位置，进而得到与该待处理对象对应的空间位置图，即3D位置图。

在基于待处理对象的空间点坐标，得到空间位置图时，可以是利用待处理对象在2D原始图像中的二维坐标及待处理对象自身的深度信息，得到待处理对象的空间点三维坐标，进而得到该空间位置图。

或者，作为一种可选的实施方式，该从原始图像中采集待处理对象的空间点坐标，基于空间点坐标，得到待处理对象的3D位置图，包括：

从原始图像中获取待处理对象中各像素点的三通道像素值；基于三通道像素值，映射得到待处理对象对应的空间点三维坐标；基于空间点三维坐标，得到待处理对象的3D位置图。

即，可以基于待处理对象中各像素点的三通道像素值(R，G，B)，转换得到待处理对象中与每一像素点图像内容对应的空间点三维坐标。

其中，位置图的生成过程将原始图像中的背景区域去除，仅基于待处理对象中的图像内容处理得到。

该位置图中所包含的内容，具体可以是基于待处理对象对应的各个空间点三维坐标，对待处理对象的各个立体组成部分摊开后形成，例如基于人脸部分对应的各个空间点三维坐标，具体基于鼻子这一立体组成部分的空间点三维坐标，将鼻子两侧鼻翼处图像内容摊开，还可以同时基于耳朵、下巴等立体组成部分的空间点三维坐标，将额头、耳朵等部位的后侧面、下巴暗影处等图像内容摊开，该摊开的实现，具体是基于从原始图像中采集得到的待处理对象的空间点坐标，对各个立体组成部分进行坐标估计并将估计得到的坐标信息填充到位置图中的对应位置，得到待处理对象的3D位置图，使得待处理对象的3D位置图的图像大小与原始图像的大小相同，减轻背景噪声影响。

由此，处理得到的位置图中包含了待处理对象中空间点的三维位置信息。

步骤103，基于该位置图，结合原始图像中的像素信息，生成待处理对象的3D纹理图。

在生成3D纹理图时，需要基于待处理对象的位置图中各个位置点对应的空间点坐标，从原始图像中的像素信息中，匹配与各个空间点坐标相对应的图像内容的像素信息。

例如，位置图中人脸瞳孔的位置处对应一个瞳孔空间点坐标，则从原始图像中的像素信息中，匹配人脸图像部分中瞳孔的像素信息；位置图中人脸嘴角的位置处对应嘴角空间点坐标，则从原始图像中的像素信息中，匹配人脸图像部分中嘴角的像素信息。

将匹配到的该些像素信息，在位置图中的对应位置点进行像素填充，即可得到待处理对象的3D纹理图。

即，待处理对象各个部分的空间位置信息加上原始图像中的颜色信息，即可得到3D纹理图。

对应地，作为一可选的实施方式，基于该位置图，结合原始图像中的像素信息，生成待处理对象的3D纹理图，包括：

从原始图像中，匹配与位置图中各位置点对应的目标位置点；依次从原始图像中提取目标位置点处的第一目标像素点；将第一目标像素点依照位置图中的各位置点进行排列，得到待处理对象的3D纹理图。

位置图中各位置点均在原始图像中存在与之对应的位置点。在生成3D纹理图时，需要基于位置图中各位置点从原始图像中匹配出与之对应的位置点即目标位置点，该目标位置点均为原始图像中待处理对象内的点。

在匹配到目标位置点之后，则可以基于原始图像中的像素信息，获取到每个目标位置点处的像素点，该些像素点包含了像素构成信息，将该些像素点提取出来并依照位置图中各位置点进行排列，即可得到待处理对象的3D纹理图。

整个基于风格迁移的3D图像构建方法的实施过程中，可以通过构建一个全局网络模型来实现。

作为一种实施方式，该全局网络模型中包括：3D顶点和纹理估计器(3D vertexand texture estimator)。上述步骤101至103的实施通过该3D顶点和纹理估计器(3Dvertex and texture estimator)模块来实现，该模块负责在给定2D原始图像作为输入的情况下，估计得到原始图像中待处理对象的空间顶点坐标和纹理图。具体地，3D顶点和纹理估计器模块中具体可以包含3D顶点估计器及2D&3D渲染重构器，首先利用3D顶点估计器估计出图像顶点，得到位置图，建立起2D待处理对象与3D顶点之间的映射关系，再利用2D&3D渲染重构器充当纹理估计器基于建立的映射关系估计得到3D纹理图，并将估计的纹理图馈送至风格迁移网络中进行后续的图像处理操作。

步骤104，将纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图。

该步骤中，是将生成的与原始图像中待处理对象对应的3D纹理图作为风格迁移网络的输入，使风格迁移网络在纹理图的基础上进行风格渲染迁移，最终生成目标风格的3D目标纹理图，在实现风格迁移的基础上，最大程度保留待处理对象自身的结构特征，相较于在原始平面图像基础上直接进行风格渲染迁移，本方法会更多保留待处理对象的身份信息，确保最终特效处理后的图像效果真实度。

其中，风格迁移网络为前述的全局网络模型中的一部分。风格迁移网络具体为GAN(Generative Adversarial Networks，生成式对抗网络)网络，通过该GAN网络来推算图像风格演变过程。可以通过训练使得该风格迁移网络具备不同的风格迁移功能，例如为人脸老化的风格迁移功能、人脸幼化的风格迁移功能、目标对象的漫画风格迁移功能等。对应地，目标风格即可以是老年风格、幼年风格、漫画风格等等，具体基于实际应用需求进行设定即可。

其中，以人脸老化的风格迁移为例，人脸老化本质上将其视为风格转移问题或域自适应问题，旨在实现在保留身份信息的情况下使用老化效果去渲染年轻人脸图像。

在具体实现过程中，人脸老化的风格迁移要求风格迁移网络具备人脸老化的风格迁移功能。这里，具体将风格迁移网络设置为一个3D人脸老化生成器(3D face aginggenerator)模块，该3D人脸老化生成器具体采用一个基于GAN的循环风格的cGAN(条件生成式对抗网络)模型来实现人脸老化处理。该cGAN由两个负责老化估计的纹理图生成器和两个用于促使老化结果难以区分的判别器组成，确保风格迁移的效果真实性。

其中，为了确保以位置图中携带的待处理对象的结构特征和纹理图中携带的待处理对象的详细纹理特征进行风格迁移后所生成图像的质量，本实施例中还可以将待处理对象的属性信息和随机噪声加入纹理图生成器中，以保证风格迁移后待处理对象的特征一致性的同时，确保特效纹理的多样性，达到能够准确识别原图像人脸的同时，确保不同人脸图像在风格迁移后老化纹理上的差异性。其中，该待处理对象的属性信息，例如是人脸对应的具体年龄、肤色、人种等等，道路对应的道路类型(如乡村道路、高速道路等)、道路建筑风格等等。

步骤105，基于目标纹理图及空间点坐标，构建与原始图像对应的3D目标图像。

位置图中的空间点坐标指示了待处理对象的结构特征，目标纹理图中指示了风格迁移后的待处理对象的纹理特征，基于该目标纹理图及空间点坐标，实现对包含待处理对象的原始图像的3D目标图像的构建。

具体地，该3D目标图像中除待处理对象之外的其他区域可以是仍保留其在原始图像中的图像风格，或者是通过其他处理过程变换为与风格迁移处理后的待处理对象的风格不相同的其他图像风格，或者仅保留与待处理对象对应的3D图像部分即可，此处不进行具体限定。

作为一可选的实施方式，该基于目标纹理图及空间点坐标，构建与原始图像对应的3D目标图像，包括：

将空间点坐标排列形成目标数量的三点对，其中，每一三点对形成一个三角形，该目标数量的三角形形成目标图像的3D表面；基于空间点坐标与目标纹理图中各像素点的对应关系，从目标纹理图中提取对应像素点的像素值，将该像素值赋值于三角形的顶点位置；计算每一三角形中其余位置点分别与三角形的三个顶点之间的相对距离；基于该相对距离，设置像素取值的权重值；结合三角形的顶点位置所赋值的像素值及像素取值的权重值，分别计算每一三角形中其余位置点的目标像素值；将目标像素值赋值于对应的其余位置点，得到与原始图像对应的3D目标图像。

即，将空间点坐标依照划分的三点对，将每个三点对形成的三角形进行排布构建3D表面，将风格迁移处理得到的目标纹理图中对应的像素点赋值于三角形的顶点位置，三角形内的像素取值，则基于三角形三个顶点的像素值进行赋值，具体依照三角形内各个位置点距离三个顶点间的相对距离赋予其取值权重，基于该取值权重及所属三角形的三个顶点像素值计算得到各个位置点的像素取值，实现对3D表面上各个像素点数值的确定，在构建好的3D表面进行像素赋值，实现对3D表面的纹理构建。至此可以得到风格迁移后的最终3D人脸图像。

在一个具体的人脸图像处理过程中，结合图2所示，上述各个步骤的实现过程为：

先将年轻的人脸图像作为输入图像输入至E网络(即3D顶点和纹理估计器)，经过卷积处理得到人脸图像中人脸部分的位置点信息pi(x，y，z)，得到位置图，基于位置图及原始图像中的像素信息，通过2D&3D渲染重建器生成3D纹理图，将3D纹理图之间作为G网络(即3D人脸老化生成器)的输入，这里的2D&3D渲染重建器起到了桥接顶点估计模型和3D人脸老化生成器的作用，使得3D人脸老化生成器对应的生成对抗网络(包括G网络和D网络)中计算的损失可以传播到E网络，从而实现两者的共同优化，实现整个模型的端到端学习，而在纹理图输入至生成对抗网络之后，即可实现人脸老化的风格迁移，使人脸部分的纹理由年轻纹理变为老年纹理，得到老化纹理图，即可在该老化纹理图基础上，结合位置图中的空间点坐标及三点对构造的三角形，渲染得到3D人脸图像。

具体地，该3D目标图像在构建时，还可以是采用2D&3D渲染重建器实现最终的3D人脸图像的渲染重建。

本申请实施例中，通过上述各个实施步骤，实现在2D平面图像基础上构建3D特效图像，具体基于2D原始图像处理得到待处理对象的位置图及纹理图，并在纹理图基础上进行图像风格迁移，得到目标风格的3D目标纹理图，最终实现3D目标图像的构建，该过程在实现图像特效处理的同时，保留更多待处理对象的原始结构特征，最大化保留待处理对象的身份信息，实现在2D平面图像基础上构建3D特效图像的同时，确保图像处理效果的精细逼真程度。

本申请实施例中还提供了基于风格迁移的3D图像构建方法的不同实施方式。

参见图3，图3是本申请实施例提供的一种基于风格迁移的3D图像构建方法的流程图二。如图3所示，一种基于风格迁移的3D图像构建方法，该方法包括以下步骤：

步骤301，获取预设置的参照图像。

该参照图像具体是符合设定要求的标准图像，通过该参照图像实现对样本图像进行预处理的参照。

在对该参照图像进行获取时，可以是从数据库中对设置好的该参照图像进行直接读取，或者是获取用户上传的预设置好的参照图像等等。

步骤302，从包含待处理对象的2D样本图像中检测图像关键点。

该图像关键点例如为人脸图像的瞳孔、嘴角、眉头等关键位置点。基于检测出的图像关键点，以进行后续与参照图像的参照比对进行图像预处理。

步骤303，基于检测出的图像关键点及该参照图像，对该样本图像进行图像对齐处理，得到原始图像。

该参照图像中也同样存在图像关键点。参照图像中的图像关键点与样本图像中的图像关键点描述的是相同的图像组成部分。需要基于参照图像及样本图像中都包含的图像组成部分，将样本图像以参照图像为参照对象做图像对齐处理，将样本图像中与图像关键点对应的特征部分变形为与参照图像中相同特征部分同样的空间布局，从而便于模型实现对样本图像的准确风格迁移处理。

具体地，该处理过程，可以对应于模型训练过程，需要对收集到的若干样本图像先进行预处理，基于参照图像对样本图像进行图像配准，以符合模型训练需求。

步骤304，从原始图像中采集待处理对象的空间点坐标，基于该空间点坐标，得到待处理对象的3D位置图。

该步骤的实现过程与前述实施方式中的步骤102的实现过程相同，此处不再赘述。

步骤305，基于该位置图，结合原始图像中的像素信息，生成待处理对象的3D纹理图。

该步骤的实现过程与前述实施方式中的步骤103的实现过程相同，此处不再赘述。

步骤306，将纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图。

该步骤的实现过程与前述实施方式中的步骤104的实现过程相同，此处不再赘述。

步骤307，基于目标纹理图及空间点坐标，构建与原始图像对应的3D目标图像。

该步骤的实现过程与前述实施方式中的步骤105的实现过程相同，此处不再赘述。

步骤308，基于目标纹理图及位置图，构建与原始图像对应的2D目标图像。

结合图2所示，在构建3D目标图像的同时，也能实现对2D目标图像的构建，满足多种图像特效处理需求。

通过待处理对象对应的位置图，可以获知待处理对象中各组成部分位置点的分布，通过目标纹理图中可以获取待处理对象中各组成部分进行风格迁移处理后的纹理信息，以能够基于两者信息，实现对包含特效处理后的待处理对象的2D目标图像的重建。

具体地，作为一可选的实施方式，该基于目标纹理图及位置图，构建与原始图像对应的2D目标图像，包括：

从目标纹理图中分别提取第二目标像素点；从位置图中提取与每一第二目标像素点对应的三维坐标点；将三维坐标点仿射变换为二维坐标点，并将第二目标像素点对应赋值于二维坐标点处，得到与原始图像对应的2D目标图像。

在生成2D目标图像时，则将位置图中对应的三维坐标转换为二维坐标，在将风格迁移后的纹理图中对应的像素点对其进行像素赋值即可，可以根据需求同时合成2D和3D老化后的人脸，且生成效果优良。

本申请实施例中，通过上述各个实施步骤，在预处理的平面样本图像基础上，实现构建3D特效图像，且在具体处理过程中，是基于待处理对象的纹理图进行的风格迁移，在实现图像特效处理的同时，保留更多待处理对象的原始结构特征，最大化保留待处理对象的身份信息，避免特效处理中身份信息的过多丢失，提升最终2D及3D图像的效果真实度。

参见图4，图4是本申请实施例提供的一种基于风格迁移的3D图像构建装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

该基于风格迁移的3D图像构建装置400包括：

第一获取模块401，用于获取包含待处理对象的2D原始图像；

第二获取模块402，用于从所述原始图像中采集所述待处理对象的空间点坐标，基于所述空间点坐标，得到所述待处理对象的3D位置图；

第一生成模块403，用于基于所述位置图，结合所述原始图像中的像素信息，生成所述待处理对象的3D纹理图；

第二生成模块404，用于将所述纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图；

图像构建模块405，用于基于所述目标纹理图及所述空间点坐标，构建与所述原始图像对应的3D目标图像。

其中，第二获取模块，具体用于：

从所述原始图像中获取所述待处理对象中各像素点的三通道像素值；

基于所述三通道像素值，映射得到所述待处理对象对应的空间点三维坐标；

基于所述空间点三维坐标，得到所述待处理对象的3D位置图；

其中，所述待处理对象的3D位置图与所述原始图像的大小相同。

其中，第一生成模块，具体用于：

从所述原始图像中，匹配与所述位置图中各位置点对应的目标位置点；

依次从所述原始图像中提取所述目标位置点处的第一目标像素点；

将所述第一目标像素点依照所述位置图中的各位置点进行排列，得到所述待处理对象的3D纹理图。

其中，图像构建模块，具体用于：

将所述空间点坐标排列形成目标数量的三点对，其中，每一所述三点对形成一个三角形，所述目标数量的所述三角形形成所述目标图像的3D表面；

基于所述空间点坐标与所述目标纹理图中各像素点的对应关系，从所述目标纹理图中提取对应像素点的像素值，将所述像素值赋值于所述三角形的顶点位置；

计算每一所述三角形中其余位置点分别与所述三角形的三个顶点之间的相对距离；

基于所述相对距离，设置像素取值的权重值；

结合所述三角形的顶点位置所赋值的像素值及所述像素取值的权重值，分别计算每一所述三角形中所述其余位置点的目标像素值；

将所述目标像素值赋值于对应的所述其余位置点，得到与所述原始图像对应的3D目标图像。

该图像构建模块，还具体用于：

基于所述目标纹理图及所述位置图，构建与所述原始图像对应的2D目标图像。

其中，该图像构建模块，更具体用于：

从所述目标纹理图中分别提取第二目标像素点；

从所述位置图中提取与每一所述第二目标像素点对应的三维坐标点；

将所述三维坐标点仿射变换为二维坐标点，并将所述第二目标像素点对应赋值于所述二维坐标点处，得到与所述原始图像对应的2D目标图像。

该第一获取模块，具体用于：

获取预设置的参照图像；

从包含待处理对象的2D样本图像中检测图像关键点；

基于检测出的所述图像关键点及所述参照图像，对所述样本图像进行图像对齐处理，得到所述原始图像。

本申请实施例提供的基于风格迁移的3D图像构建装置能够实现上述基于风格迁移的3D图像构建方法的实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

图5是本申请实施例提供的一种终端的结构图。如该图所示，该实施例的终端5包括：至少一个处理器50(图5中仅示出一个)、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述至少一个处理器50上运行的计算机程序52，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。

所述终端5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端5可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端5的示例，并不构成对终端5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述终端5的内部存储单元，例如终端5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述终端5的外部存储设备，例如所述终端5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序产品来实现，当计算机程序产品在终端上运行时，使得所述终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于风格迁移的3D图像构建方法，其特征在于，包括：

获取包含待处理对象的2D原始图像；

从所述原始图像中采集所述待处理对象的空间点坐标，基于所述空间点坐标，得到所述待处理对象的3D位置图；

基于所述位置图，结合所述原始图像中的像素信息，生成所述待处理对象的3D纹理图；

将所述纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图；

基于所述目标纹理图及所述空间点坐标，构建与所述原始图像对应的3D目标图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述原始图像中采集所述待处理对象的空间点坐标，基于所述空间点坐标，得到所述待处理对象的3D位置图，包括：

从所述原始图像中获取所述待处理对象中各像素点的三通道像素值；

基于所述三通道像素值，映射得到所述待处理对象对应的空间点三维坐标；

基于所述空间点三维坐标，得到所述待处理对象的3D位置图；

其中，所述待处理对象的3D位置图与所述原始图像的大小相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述位置图，结合所述原始图像中的像素信息，生成所述待处理对象的3D纹理图，包括：

从所述原始图像中，匹配与所述位置图中各位置点对应的目标位置点；

依次从所述原始图像中提取所述目标位置点处的第一目标像素点；

将所述第一目标像素点依照所述位置图中的各位置点进行排列，得到所述待处理对象的3D纹理图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标纹理图及所述空间点坐标，构建与所述原始图像对应的3D目标图像，包括：

将所述空间点坐标排列形成目标数量的三点对，其中，每一所述三点对形成一个三角形，所述目标数量的所述三角形形成所述目标图像的3D表面；

基于所述空间点坐标与所述目标纹理图中各像素点的对应关系，从所述目标纹理图中提取对应像素点的像素值，将所述像素值赋值于所述三角形的顶点位置；

计算每一所述三角形中其余位置点分别与所述三角形的三个顶点之间的相对距离；

基于所述相对距离，设置像素取值的权重值；

结合所述三角形的顶点位置所赋值的像素值及所述像素取值的权重值，分别计算每一所述三角形中所述其余位置点的目标像素值；

将所述目标像素值赋值于对应的所述其余位置点，得到与所述原始图像对应的3D目标图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图之后，还包括：

基于所述目标纹理图及所述位置图，构建与所述原始图像对应的2D目标图像。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标纹理图及所述位置图，构建与所述原始图像对应的2D目标图像，包括：

从所述目标纹理图中分别提取第二目标像素点；

从所述位置图中提取与每一所述第二目标像素点对应的三维坐标点；

将所述三维坐标点仿射变换为二维坐标点，并将所述第二目标像素点对应赋值于所述二维坐标点处，得到与所述原始图像对应的2D目标图像。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取包含待处理对象的2D原始图像，包括：

获取预设置的参照图像；

从包含待处理对象的2D样本图像中检测图像关键点；

基于检测出的所述图像关键点及所述参照图像，对所述样本图像进行图像对齐处理，得到所述原始图像。

8.一种基于风格迁移的3D图像构建装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取包含待处理对象的2D原始图像；

第二获取模块，用于从所述原始图像中采集所述待处理对象的空间点坐标，基于所述空间点坐标，得到所述待处理对象的3D位置图；

第一生成模块，用于基于所述位置图，结合所述原始图像中的像素信息，生成所述待处理对象的3D纹理图；

第二生成模块，用于将所述纹理图输入至风格迁移网络中，生成目标风格的3D目标纹理图；

图像构建模块，用于基于所述目标纹理图及所述空间点坐标，构建与所述原始图像对应的3D目标图像。

9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

Images