三維人臉重建與二維半虛擬雕刻.pdf

1、本文的主要研究目的是實現(xiàn)一個三維人臉重建與二維半虛擬雕刻仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)以兩幅正交圖像作為輸入，經(jīng)過圖像分析和模型修正得到人臉三維信息，最后將此重建信息輸入到仿真子系統(tǒng)進行二維半虛擬雕刻。 人臉重建是二維半雕刻系統(tǒng)的核心內(nèi)容，現(xiàn)有的許多重建方法都需要昂貴的設備，如：激光掃描儀、活動的光譜條紋器等。如何在實驗條件相對簡單的情況下重建出形體是本文首先討論的問題?，F(xiàn)有的一些基于圖像序列的方法雖然設備要求不高，但是往往有很多的約束條件或

2、需要大量的手工交互操作，本文就如何自動而高效地提取特征點這個問題展開了討論，并在通用模型修正，虛擬雕刻等方面進行了實驗性的嘗試。 本文詳細研究了在簡單的實驗條件下從正、側(cè)面圖像上自動提取特征點修正通用模型從而重建三維人臉的方法。針對現(xiàn)有人臉庫大多為歐美人臉模型的不足，首先建立了一個實驗性人臉模型庫來獲得特征點模板，接下來借助模板匹配與圖像分析相結(jié)合的方法，經(jīng)過多次圖像處理可以近似準確地自動得到特征點的信息，無需任何復雜的手工交互

3、操作。實驗證明，使用此人臉庫生成的特征點模板匹配效率高，提取信息精確。為了精確的描述人臉信息，我們選用Poser軟件導出的精細人臉模型作為通用模型，并將其細分為五個等級，依照特定人臉的特征選用不同的通用模型。最后以求得的特征點為依據(jù)，用徑向基插值、反向距離內(nèi)插、彈性模板匹配來修正通用模型得到特定人臉。 作為整個研究課題的組成部分，本文還實現(xiàn)了一個基于OpenInventor的虛擬雕刻機仿真及控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括虛擬圖形仿真子系統(tǒng)