基于立體視覺的高精度三維人臉重建.pdf

1、如何生成真實(shí)感三維人臉模型是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域一個(gè)重點(diǎn)研究課題，當(dāng)前三維人臉建模技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋計(jì)算機(jī)人臉動(dòng)畫、影視、虛擬現(xiàn)實(shí)、人臉識(shí)別、游戲等多個(gè)方面。
　　 本文提出了一個(gè)使用立體視覺技術(shù)進(jìn)行高精度三維人臉重建的方法。問題求解的關(guān)鍵在于如何在人臉圖像大多區(qū)域紋理特征稀少的情況下設(shè)計(jì)有效的立體匹配算法。我們使用高分辨率圖像進(jìn)行人臉重建，通過使用圖像金字塔把問題的求解分解成視差圖初值計(jì)算和視差圖優(yōu)化兩個(gè)基本步驟。對(duì)于視

2、差圖的計(jì)算，本文根據(jù)人臉圖像特點(diǎn)，采用局部和全局立體匹配方法相結(jié)合的方式，首先使用匹配擴(kuò)散方法對(duì)人臉圖像具有明顯特征的區(qū)域進(jìn)行匹配，然后使用全局動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法計(jì)算余下紋理稀少但平滑性較好的區(qū)域來(lái)生成稠密的視差初值。匹配擴(kuò)散方法基于區(qū)域生長(zhǎng)思想，其首先匹配圖像明顯特征作為匹配種子點(diǎn)，然后在種子點(diǎn)鄰域內(nèi)不斷尋找更多的對(duì)應(yīng)點(diǎn)來(lái)生成準(zhǔn)稠密的視差圖。結(jié)合構(gòu)建的圖像金字塔，本文把匹配擴(kuò)散方法擴(kuò)展到多層上。我們首先選取圖像金字塔多層，然后通過拼合不同層

3、稀疏或準(zhǔn)稠密的匹配信息來(lái)生成各層匹配種子點(diǎn)并進(jìn)行匹配擴(kuò)散，最后通過多層匹配擴(kuò)散結(jié)果的相互檢查和融合得到更加準(zhǔn)確和稠密的視差初值。對(duì)視差圖的優(yōu)化，本文參考Beeler的優(yōu)化方法[9]，采用由圖像顏色匹配一致項(xiàng)和平滑項(xiàng)確定的迭代優(yōu)化策略。另外，我們利用ICP算法對(duì)不同人臉重建區(qū)域進(jìn)行配準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了使用單對(duì)相機(jī)的完整人臉重建。
　　 在本文中，我們還把方法擴(kuò)展到使用低分辨率圖像進(jìn)行重建，首先使用多尺度的匹配擴(kuò)散方法計(jì)算深度圖初值，然后在