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基于3DMM模型的三维人脸建模方法的实现

作　者: 王柳
导　师: 张树功
学　校: 吉林大学
专　业: 计算数学
关键词: 三维形变模型摄像机标定特征提取三维人脸重建人脸基底
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着在人脸识别,3D游戏,3D动画电影,医疗等领域中人脸三维建模应用需求的不断增长,人脸建模技术已经成为计算机视觉领域的研究热点,而3DMM模型更是在建模技术中备受关注的方法之一本文主要介绍了三维人脸建模的主要方法和应用领域.人脸建模的三维形变模型(3DMM)最早是由Blanz和Vetter等人提出的,这种方法的最大的优点就是自动化程度高且真实感强.因此本文除了简要介绍其它方法外,主要介绍三维形变模型,并实现了基于三维形变模型的人脸重建算法.我们发现,去掉关于纹理的约束,对精度影响不是很大.具体的做法是,我们通过对BJUT 3D Face Database中的人脸三维数据进行预处理,得到了一组人脸基底(basis-faces),然后构造出了关于人脸基底与目标人脸之间关系的代价方程,再通过对方程优化求解,最后得到目标人脸模型.本文采用了VC++6.0与Matlab混合编程,实现了三维人脸重建算法,只要给定一幅或几幅二维人脸图片,就可以生成对应的目标人脸三维模型.在不影响重建精度的前提下,减少代价方程中的部分约束条件,从而减小了算法的时间复杂度.

全文目录

内容提要  4-6
第一章绪论  6-16
  1.1 三维人脸建模的背景及其意义  6-7
  1.2 三维人脸建模的主要方法  7-11
    1.2.1 激光测距扫描  8
    1.2.2 多目立体视觉方法  8-10
    1.2.3 三维形变模型(3DMM)  10-11
  1.3 三维人脸建模的应用  11-14
    1.3.1 人脸识别  11-12
    1.3.2 3D动画电影  12
    1.3.3 3D游戏  12-14
    1.3.4 医疗领域  14
    1.3.5 刑侦领域  14
  1.4 本文的研究内容和结构  14-16
第二章 3DMM模型  16-26
  2.1 3DMM模型概述  16-17
  2.2 人脸数据库介绍  17-19
    2.2.1 二维人脸库  17-18
    2.2.2 三维人脸库  18-19
  2.3 人脸数据规范化  19-26
    2.3.1 三维人脸的柱面展开  20-22
    2.3.2 像素点的稠密对应  22-26
第三章基于3DMM模型的三维人脸重建  26-34
  3.1 建立代价方程  26-29
  3.2 Levenberg-Marquardt优化算法  29-31
  3.3 实验  31-34
第四章结论与展望  34-35
参考文献  35-37
致谢  37-38
中文摘要  38-41
英文摘要  41-43

基于3DMM模型的三维人脸建模方法的实现

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