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人脸图像变形动画技术研究

作　者: 胡亮
导　师: 陈宇拓
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 二维人脸图像特征区域特征线段局部变形动画生成
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

人脸图像变形动画技术是计算机动画研究的一个重要分支。无论是电影电视、游戏娱乐、远程通信还是虚拟环境,人脸动画技术都被应用其中,为人们的交流、文化和娱乐带来极大的便利和乐趣,因此,这一研究领域越来越受到人们的关注。它涉及到人体生理学、心理学、艺术、计算机图形学和视觉等等多个学科。在此领域,无数的研究者奉献了自己的心力,为我们带来更好更有表现力的人脸动画技术。本文研究的是二维人脸图像的变形动画技术。文章概括了几种常见的人脸特征提取方法,系统的介绍了各种图像变形技术和人脸动画技术,总结了图像变形的基本原理、现状研究和存在的问题。在人脸图像特征区域提取方面,通过对不同提取方法适用范围的对比,针对人脸图像结构特征和局部变形动画实现的需要,采用了积分投影与数据分析的特征区域的提取方法。在源图像到目标图像间的变形方面,提出了改进的基于特征线段的图像变形方法。这种方法先要从源图像和目标图像提取出的特征中,找出对应的特征线对,建立起两幅图像之间的映射关系。再对源图像和目标图像按一定比例进行插值,由此生成一组渐变的人脸变形图像。针对改进前的方法存在着计算量较大、运行等待时间较长的问题,本文改进后的算法运行速度有了明显提高。人脸局部变形方面,本文提出了一种基于像素点位移的变形方法,即通过一定的映射关系使图像中的像素点的像素值的位移发生改变,从而生成新的变形图像。本文以人脸局部变形中变化最明显的嘴巴和眼睛为例,研究和分析了它们的变形算法思想,提出了具体的算法。该算法生成的人脸局部变形动画连续性好、可参数化交互实现多种变形效果。本文主要就人脸图像变形动画技术的两大核心环节——人脸特征提取、图像变形展开说明,从实践的角度,论述了相关技术的实现过程。研究的方法和实验数据具备一定的实用参考价值。

人脸图像变形动画技术研究

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