單張照片的三維人臉重建方法研究.pdf

1、摘要三維人臉模型的應(yīng)用廣泛存在于安全認(rèn)證、影視動漫、醫(yī)學(xué)科學(xué)等領(lǐng)域。近年來，以詳盡的臉部信息進(jìn)行三維人臉重建取得了許多成果。然而詳盡的臉部信息獲取不僅成本昂貴，更有諸如監(jiān)控視頻的特定任務(wù)的檢索等應(yīng)用卻因?qū)ο笤驘o法采集更多的臉部信息。鑒此，本文將進(jìn)行基于單張正面照片信息進(jìn)行臉部三維重建方法的討論。首先從大量的正側(cè)面臉部照片采集著手構(gòu)建了正、側(cè)面臉部信息的人臉庫，依據(jù)人體測量學(xué)、人體解剖學(xué)等臉部關(guān)鍵特征的原則定義了臉部測量點(diǎn)及測量項(xiàng)目。對

2、提取的正側(cè)面臉部數(shù)據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，通過訓(xùn)練的權(quán)值得到個體的正面數(shù)據(jù)點(diǎn)的臉部深度數(shù)據(jù)，擬合及仿真的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了方法的可行性。其次針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程中收斂速度慢的不足，探討了尋找最優(yōu)形狀因子、最優(yōu)學(xué)習(xí)率以及兩者最優(yōu)組合的加速算法，結(jié)合基于ePsilon向量外推的加速方法得到一種新的加速算法，數(shù)值試驗(yàn)表明能使速度和精度顯著提高。第三，基于建立的人臉數(shù)據(jù)庫中測量點(diǎn)定義模型的正側(cè)面特征點(diǎn)，采用徑向基函數(shù)插值的方法對模型進(jìn)行調(diào)整，生成特定人

3、臉模型。對于粗糙的原始網(wǎng)格給出了一種改進(jìn)的Loop細(xì)分方法，使細(xì)分后的模型更符合原有形狀，并紋理映射生成具有真實(shí)感的人臉模型。最后用巧sualc什，NET和0伴nGL實(shí)現(xiàn)了從臉部數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)提取到三維人臉重建系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:三維人臉建模，單張圖片，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，加速算法，人臉數(shù)據(jù)庫，模型細(xì)分聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加以標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲