计算机工程

作者：杨硕, 王一丁

单位：北方工业大学信息学院, 北京 100144

关键词：面部动画,光流估计,薄板样条,多尺度特征融合,通道注意力机制,坐标注意力机制

基金：国家自然科学基金(62276018)。

面部动画在电影、游戏、虚拟现实等领域起着关键作用,对于实现逼真、生动的人脸动画和情感传达至关重要。当面临面部形状、姿态、表情等多个变化因素时,虽然通过薄板样条非线性变换可以获得较好的运动估计结果,但在处理面部复杂纹理和嘴部运动时存在运动估计不精细的问题,需要更强大的图像修复能力。因此,提出一种基于改进薄板样条运动模型(TPSMM)的人脸动画算法。首先,在TPSMM的基础上引入一种Farneback光流金字塔算法,通过与薄板样条变换和背景仿射变换相结合,使得人脸局部运动估计更精准;其次,为了更真实地恢复缺失区域的细节纹理信息,提出一种多尺度细节感知网络,该网络在编码器中通过嵌入通道注意力(ECA)模块减少源图像因多层下采样而导致的人脸细节信息丢失,在解码器中利用坐标注意力(CA)模块来有效捕获运动估计特征图中不同位置的重要特征,提高人脸图像的生成质量。实验结果表明,相比一阶段运动模型(FOMM)、关节动画的运动表示法(MRAA)、TPSMM等,该算法在MUG、UvA-Nemo和Oulu-CASIA数据集上的L1、平均关键点距离(AKD)、平均欧氏距离(AED)数值均达到最优,平均分别为0.0129、0.923、0.00099。

来源：2024年第6期

《计算机工程》期刊编辑部

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