面向數(shù)控加工的三維人像模型相似度評價技術研究及應用.pdf

1、制造業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢是不斷開發(fā)個性化定制產品，以滿足快速發(fā)展的市場需求。當前，一類與人像有關的個性化定制產品正逐漸形成一個潛在的新興產業(yè)。此產業(yè)主要包括兩個環(huán)節(jié)，第一個是基于二維圖像重建特定三維人像模型，第二個是把特定三維人像模型用數(shù)控機床加工獲得人像產品。此產業(yè)成敗的一個重要問題是人像產品與建模對象之間的相似度問題，其關鍵在于數(shù)控加工前的三維人像模型與建模對象之間的相似度問題。目前針對此產業(yè)的三維人像模型相似度評價方法多采用主觀評

2、價、專家打分的方式，但是這種方式存在主觀性太強、評價結果不穩(wěn)定的缺點。因此，有必要建立統(tǒng)一的相對客觀的相似度評價體系和方法。本文結合個性化定制人像產品開發(fā)的研究項目，對面向數(shù)控加工的三維人像模型的相似度評價方法進行研究。研究內容主要包括以下幾個方面：
　　首先，通過對面向數(shù)控加工的三維人像模型的特點及相似度評價需求的分析，研究了面向數(shù)控加工的三維人像模型相似度評價技術體系，該體系包括相似度評價框架結構和相似度評價流程兩部分內容，并

3、對相似度評價關鍵技術進行了分析。
　　其次，對三維人像模型的配準技術進行研究，該技術包括配準前期準備和模型配準實施兩部分內容。在配準前期準備中，對三維人像模型尤其是基于圖像的重建模型數(shù)據(jù)的獲取技術進行介紹，對三維人像模型的數(shù)據(jù)處理技術進行重點研究；在模型配準實施中，針對三維人像重建模型與三維人像基準模型來自不同的坐標系，利用人臉特有的結構形狀特征，提出分兩步對模型進行配準的方法，即基于人臉特征對應點拾取的初始配準和基于改進ICP算

4、法的精確配準的兩步模型配準法。
　　再次，在模型配準的基礎上，研究基于模型誤差的三維人像模型相似度計算方法，該方法由模型誤差分析和相似度計算模型的構建兩個過程構成。模型誤差分析主要包括模型誤差計算和模型誤差顯示兩部分內容；相似度計算模型的構建主要由模型平均誤差的求取和相似度計算函數(shù)的建立兩個過程構成，重點分析相似度函數(shù)需要滿足的條件。
　　最后，把研究成果應用于個性化定制人像產品開發(fā)項目中，對本文提出的面向數(shù)控加工的三維人像