学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于脸型的三维人脸识别方法研究

作　者: 佘洪新
导　师: 谈国新
学　校: 华中师范大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 三维人脸识别脸型数据库遗传算法结构比例粗略匹配详细匹配
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 1次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,人脸识别技术有了很大的发展,以二维人脸识别技术为代表的人脸识别技术日趋完善,也开始显露一些弊端。人脸是个复杂的曲面,包含各种各样的信息,这些信息往往都不在一个平面上,许许多多的这些信息构成了人脸的一个三维坐标整体,依靠目前的二维人脸识别技术很难全面的概括三维人脸信息,于是衍生了三维人脸识别技术。针对目前三维人脸识别算法中计算量大,效率低,人脸自动标定算法误差较大,匹配过程中人脸特征权值不好确定的问题,提出了从人脸的基本脸型出发,通过对三维人脸库中的三维模型进行手工标定并确定其脸型,最终得到8个类型的脸型数据库。根据遗传算法对这8个类型的人脸数据进行训练,得到特征权值的最优解。匹配时,根据从人脸库中得到的脸型的结构比例关系,进行一个粗略匹配,确定其脸型,然后再在该类型的人脸库中进行详细匹配。实验结果表明了该算法的可行性和有效性。主要研究内容如下：(1)根据人脸的特征将人脸分为8个脸型,构建对应的三维人脸库,并采集三维人脸上对应的特征距离信息。(2)根据人脸的结构特点,采用16个特征点来标定导入照片人脸上的特征点,从而获取人脸上的距离特征信息,然后根据得到的这些特征信息,进行一个脸型上的粗略匹配,确定该人脸脸型。(3)通过遗传算法,根据类间距离和类内距离差异来得到适应度函数,对这8类人脸进行迭代,最终得到各个特征距离的权值的最优解,然后结合最小二乘法,在对应的脸型数据库中匹配,从而得到最接近的三维人脸。(4)采用Unity3d三维引擎结合C#语言,实现一个通过单张人脸匹配三维人脸的交互式系统。

全文目录

中文摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 研究的背景与意义  9-10
  1.2 人脸识别技术研究现状  10-11
  1.3 本研究的主要内容  11-12
  1.4 本文的内容组织结构  12-14
第2章二维到三维人脸识别的相关理论  14-24
  2.1 人脸器官的分布及特点  14-15
  2.2 人的脸型  15-16
  2.3 人脸三维模型  16-17
  2.4 人脸特征点的选取  17-19
  2.5 三维模型的几个坐标系  19-23
    2.5.1 物体坐标系  20
    2.5.2 世界坐标系  20-21
    2.5.3 眼空间  21-22
    2.5.4 裁剪空间  22-23
  2.6 小结  23-24
第3章脸型的确定  24-35
  3.1 人脸结构中的几个参数  24-26
  3.2 特征点的标定  26-27
    3.2.1 三维模型的标定  26
    3.2.2 人脸照片的标定  26-27
  3.3 脸型的确定  27-28
  3.4 三维人脸库的构建  28
  3.5 基于脸型方式匹配的优势  28-34
  3.6 小结  34-35
第4章人脸的匹配  35-49
  4.1 遗传学的生物基础  35-36
  4.2 遗传算法  36-42
    4.2.1 遗传算法中的基因型和表现型  38
    4.2.2 复制  38-39
    4.2.3 交叉  39-40
    4.2.4 变异  40-41
    4.2.5 适应度和适应函数  41-42
  4.3 特征距离的选取  42-43
  4.4 权值的确定  43-45
    4.4.1 适应度函数的确定  43-44
    4.4.2 遗传算法实现  44-45
  4.5 人脸数据库中的详细匹配  45
  4.6 遗传算法结合最小二乘法的优势  45-48
    4.6.1 权值获取方式的比较  45-46
    4.6.2 与欧氏距离法的比较  46-47
    4.6.3 识别率的比较  47-48
  4.7 小结  48-49
第5章系统的实验与开发  49-54
  5.1 Unity3d简介  49-50
  5.2 开发环境  50
  5.3 系统包含的模块  50-51
  5.4 实验结果分析  51-53
  5.5 小结  53-54
第6章总结与展望  54-56
  6.1 研究总结  54-55
  6.2 不足与展望  55-56
参考文献  56-59
在校期间发表的论文、科研成果  59-60
致谢  60

基于脸型的三维人脸识别方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文