基于三維人臉模型的多姿態(tài)人臉識別.pdf

1、人臉識別是當前生物特征識別的熱點問題之一，在信息安全、視頻監(jiān)控、視頻跟蹤等領域有著廣泛的應用前景。目前，人臉識別方法主要集中在二維圖像方面，但由于受到光照、姿態(tài)、表情變化等因素的影響，其識別的準確度受到很大的限制。到目前為止，建立一個魯棒的人臉識別系統(tǒng)仍然是一個很困難的問題。三維人臉模型具有比二維人臉圖像更豐富的信息，利用三維人臉模型是解決目前問題的有效方法之一。三維人臉識別的核心部分是建立對應的三維人臉模型，而如何獲得形狀模型和精確的

2、紋理映射是構建模型的關鍵。這個問題在人臉重建領域尚未得到很好解決。 本文深入研究了基于圖像和模型的人臉模型重建方法，提出了全新的重建思路；探討了如何利用模型解決二維人臉識別中的姿態(tài)問題；提出了一種利用三維人臉模型的多姿態(tài)二維人臉識別方法。具體研究內容包括： (1)采用徑向基函數與B樣條曲線相結合的方法，進行三維人臉建模采用立體視覺重建三維特征點，通過人臉正側面圖像特征點的分層、分部位的徑向基函數重構一般人臉模型，得到部位

3、輪廓特征明顯的三維特定人臉模型，利用B樣條曲線進行三維人臉曲面重構：然后運用拉普拉斯金字塔法得到近似的人臉全視角紋理圖；再將近似人臉全視角紋理圖映射到三維特定人臉模型，從而得到三維特定真實感的人臉模型。 (2)通過計算人臉旋轉的三個自由度，估計出人臉的姿態(tài)參數提出了一種無需任何附加設備，在單目攝影環(huán)境下，根據攝影幾何理論，配合人面貌形態(tài)特征，僅使用一張單目環(huán)境下拍攝的圖像，對人臉姿態(tài)參數進行近似估計。通過分別計算人臉旋轉的三個自

4、由度，可以快速估計出入臉的姿態(tài)。經過實驗證明，估計出的結果值與真實姿態(tài)十分近似，是一種有效的人臉姿態(tài)參數估計方法。 (3)應用三維人臉模型，解決了姿態(tài)對人臉識別的影響首先，通過正側面圖像，采用B樣條曲線與徑向基函數相結合的方法進行三維人臉重建，保存三維人臉模型做為庫存圖像；然后通過計算待匹配人臉圖像的三個自由度，估計出人臉的姿態(tài)參數；再結合待匹配人臉圖像的姿態(tài)參數與三維人臉模型庫，生成與待匹配圖像相同姿態(tài)的二維人臉圖像；最后，此