基于形變模型的三維人臉建模研究.pdf

1、隨著攝影、照相等相關(guān)硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，在電影、游戲、醫(yī)療等領(lǐng)域，三維技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。相比于二維圖像，三維圖像具有更多的空間信息且貼近人們的生活。近年來，在計(jì)算機(jī)視覺和圖形學(xué)中，三維人臉建模的研究成為該領(lǐng)域的核心內(nèi)容，在三維人臉動(dòng)畫與識(shí)別中起到了關(guān)鍵作用。
　　三維人臉建模一般有四種方法，參數(shù)模型，肌肉模型，視覺模型和形變模型。形變模型因具有真實(shí)感好、自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)而被認(rèn)為是三維人臉建模最成功的方法之一。前人提出了ICP、NI

2、CP、流光法等方法來建立三維形變模型，但這些方法在人臉對(duì)齊精度及準(zhǔn)確性上都存在著局限性。因此，在一個(gè)三維人臉庫(kù)中建立形變模型仍是一個(gè)難題。本文對(duì)三維人臉形變模型的建立及其應(yīng)用進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新包括：
　　1.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)形變算法的改進(jìn)。在大規(guī)模的三維人臉數(shù)據(jù)庫(kù)上，研究多種建立形變模型的方法并分析其優(yōu)劣。實(shí)驗(yàn)證明，標(biāo)準(zhǔn)的三維表面形變方法在人臉對(duì)齊的精度及準(zhǔn)確性上效果良好。然后根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中三維人臉數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)，改進(jìn)局部尋找匹配點(diǎn)對(duì)

3、時(shí)的策略，不僅使得匹配點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)確性提高，而且使得后期的能量函數(shù)優(yōu)化速度加快。最后，運(yùn)用非剛性形變算法的思想，在標(biāo)準(zhǔn)三維形變變方法的基礎(chǔ)上，提出了迭代稠密對(duì)齊算法。
　　2.評(píng)估三維人臉形變模型的準(zhǔn)確性和有效性。針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域，評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)也不同。本文分別從四個(gè)方面和標(biāo)準(zhǔn)三維表面形變算法進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)證明，本文算法在對(duì)齊精度和準(zhǔn)確性上都要高于標(biāo)準(zhǔn)形變方法。
　　3.在已建立的形變模型上完成基于單幅圖像的三維人臉重建。根據(jù)單幅正面人