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基于改进的MR-ASM的彩色人脸图像渐变研究

作　者: 夏泽举
导　师: 董兰芳
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 多分辨率活动形状模型 人脸特征定位 图像变形 人脸渐变 图像渐变 人脸图像渐变 渐变动画 自动渐变
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 25次
引　用: 1次
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内容摘要


人脸渐变技术作为计算机动画领域的一个重要实用技术,可以广泛应用于电影制作、游戏娱乐和广告制作等领域。人脸渐变技术是人脸特征定义及获取技术、图像变形技术和渐变中间帧混合技术等的综合集成技术。现有的研究成果集中于研究新的或者改进的图像变形技术领域,并已经取得了很多成果。本文综合考虑了影响人脸渐变效果的多个环节,主要研究内容及成果如下:1)从三个角度介绍了人脸渐变动画的研究现状,并阐述了基于点特征变形技术的渐变算法、基于线段特征变形技术的渐变算法以及基于网格特征变形技术的渐变算法的原理及其效果。2)针对人脸图像特征自动定位需求,文本提出了一种改进的多分辨率活动形状模型人脸特征定位算法(MR-ASM),即:采用多层的Adaboost人脸检测算法和基于样本统计的方式来优化初值,利用人脸及五官的边缘的差分信息,修改了部分关键特征点的搜索匹配结构。改进算法在没有降低原始算法效率的前提下明显地提高了算法的准确性和鲁棒性。3)针对彩色图像渐变效果不够稳定的现状,文本提出了一种新的彩色图像渐变技术,把渐变过程分为两个阶段,每个阶段分别进行彩色图像的灰度图转换和色彩饱和度分量调节。结果表明,该方法产生的渐变序列更加自然、平滑,同时渐变的效果有非常好的适应性。4)基于本文提出的改进的多分辨率活动形状模型人脸特征定位算法(MR-ASM)和新的彩色图像渐变技术,实现了一个具有效果稳定和使用方便的彩色人脸图像渐变系统。另外,在此基础上,对彩色人脸图像渐变系统进行了扩展,形成了一个比较实用的脸部图像渐变系统。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-19
  1.1 人脸渐变动画的研究背景和意义  8-11
  1.2 人脸渐变动画的研究现状  11-16
    1.2.1 基于不同变形技术的渐变分类  11-13
    1.2.2 基于不同技术实现难度的渐变分类  13-14
    1.2.3 基于不同应用目的的渐变分类  14-16
  1.3 本文的研究目标和组织结构  16-19
第二章 常见的人脸图像渐变算法  19-35
  2.1 人脸渐变概述  19-24
    2.1.1 人脸特征定义与提取技术  21
    2.1.2 人脸图像变形技术  21-22
    2.1.3 中间帧图像混合技术  22
    2.1.4 常见图像渐变算法概述  22-24
  2.2 基于网格特征变形技术的人脸渐变算法  24-29
    2.2.1 网格剖分  24-26
    2.2.2 坐标变换  26-27
    2.2.3 区域填充和人脸图像变形  27-28
    2.2.4 交叉溶解（Cross-Dissolving）算法  28
    2.2.5 实验结果  28-29
  2.3 基于线段特征变形技术的人脸渐变算法  29-32
    2.3.1 基于线段特征的图像变形算法  29-31
    2.3.2 实验结果  31-32
  2.4 基于点特征变形技术的人脸渐变算法  32-33
    2.4.1 基于径向基函数的图像变形算法  32-33
    2.4.2 基于点特征变形技术的人脸渐变算法  33
  2.5 小结  33-35
第三章 改进的多分辨率ASM 算法  35-48
  3.1 ASM 算法描述  35-36
  3.2 MR-ASM 算法描述  36-38
  3.3 改进的MR-ASM 算法  38-45
    3.3.1 多层的Adaboost 人脸检测技术  38-39
    3.3.2 基于样本统计的初值优化技术  39-43
    3.3.3 特征点搜索匹配模型的优化技术  43-45
  3.4 实验结果及分析  45-47
  3.5 小结  47-48
第四章 彩色灰度交叉融合渐变控制算法  48-56
  4.1 彩色灰度交叉融合算法  48-52
    4.1.1 背景简介  49-50
    4.1.2 彩色灰度交叉融合算法实现  50-52
  4.2 彩色灰度交叉融合的彩色图像渐变  52-53
  4.3 实验结果及分析  53-54
  4.4 小结  54-56
第五章 一个脸部图像渐变系统实现  56-67
  5.1 彩色人脸自动渐变系统  56-60
    5.1.1 彩色人脸图片  57
    5.1.2 特征自动定位模块  57-58
    5.1.3 彩色人脸渐变模块  58-59
    5.1.4 操作说明  59-60
  5.2 脸部图像渐变系统  60-66
    5.2.1 脸部图像  61
    5.2.2 脸部特征定位模块  61-62
    5.2.3 图像变形技术  62
    5.2.4 渐变控制模块  62-63
    5.2.5 实验与分析  63-66
  5.3 小结  66-67
第六章 总结与展望  67-69
  6.1 总结  67
  6.2 工作展望  67-69
参考文献  69-71
致谢  71-72
读研期间参加的科研项目和发表的论文  72-73
读研期间所获奖励  73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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