学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于单幅图像的三维人脸重建技术研究

作　者: 牛晓霞
导　师: 王成儒
学　校: 燕山大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 三维人脸重建主成分分析径向基函数形变模型纹理映射
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 177次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

三维人脸重建是近年来计算机动画、计算机游戏、计算机视觉以及图像识别领域的研究热点,也是计算机图形学和计算机视觉领域最根本、最困难的问题之一。传统的三维人脸建模方法大多需要提取多幅图像的人脸信息,再通过修改一般模型完成,而针对单幅图像进行三维重建是近几年出现的新的研究方向。本文在形变模型方法的基础上,对通过单张人脸照片来建立具有真实感的三维人脸模型的方法进行了研究。首先,通过建模软件及CVL Face Database中人脸图像导出三维人脸模型数据文件,并将数据转化成适合人脸建模研究的数据格式。其次,介绍了基于单幅图像的三维人脸重建方法,在对人脸姿态参数进行预估计的基础上,利用主成分分析算法及稀疏形变模型进行人脸形状模型重建,并在此基础上提出了对重构模型进行径向基函数插值调整,从而使得三维形状模型的精度得到进一步的提高。最后,利用三角网格细分技术实现人脸稠密对齐,并采用满足新拟牛顿方程的改进BFGS算法进行纹理参数优化,对人脸面部的纹理图像进行重构,最终实现了真实感三维人脸模型的重建。本文在相应的章节分别用Matlab程序进行了各个部分的仿真试验,解决了三维人脸重建中的一些关键问题,最终实现了基于单幅图像的真实感三维人脸重建。文章最后分析了存在的问题,为进一步的工作提供了研究方向和经验。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题的研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 三维人脸建模应用  12-14
  1.4 论文主要研究内容  14
  1.5 论文结构安排  14-16
第2章三维人脸建模方法  16-27
  2.1 人脸参数模型  16-17
  2.2 生理肌肉模型  17-19
  2.3 基于视频的建模方法  19-21
  2.4 基于图像的建模方法  21-24
  2.5 基于形变模型的方法  24-25
  2.6 本章小结  25-27
第3章三维人脸形状重建  27-47
  3.1 三维人脸模型库建立  27-30
    3.1.1 三维人脸模型的表示方法  27-28
    3.1.2 三维人脸模型库的建立  28-30
  3.2 人脸特征点选取  30-32
    3.2.1 MPEG-4 标准下的参数  30-31
    3.2.2 本文选定的人脸特征点  31-32
  3.3 人脸形状重建  32-45
    3.3.1 PCA 算法简介  32-34
    3.3.2 三维形状重建  34-45
  3.4 本章小结  45-47
第4章人脸纹理映射  47-61
  4.1 纹理贴图概述  47-48
  4.2 纹理映射方法  48-52
    4.2.1 不依赖视角的贴图方法  49
    4.2.2 依赖视角的贴图方法  49-50
    4.2.3 柱面投影技术  50-52
  4.3 人脸纹理重构  52-59
    4.3.1 人脸纹理库  52-53
    4.3.2 人脸模型细分  53-54
    4.3.3 新拟牛顿优化算法简介  54-55
    4.3.4 纹理模型匹配  55-59
  4.4 本章小结  59-61
结论  61-63
参考文献  63-68
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  68-69
致谢  69-70
作者简介  70

基于单幅图像的三维人脸重建技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文