三维人脸重构方法研究

论文摘要

随着三维人脸重构技术在影视制作、游戏娱乐、美容医疗等方面的广泛应用,越来越多的学者对该领域展开了深入的研究。现有的人脸重构技术可分为两种,一种是直接对人脸进行扫描测量实现人脸重构,另一种是以相片、视频等为输入的人脸重构。根据实际的情况,本文设计了两种人脸重构方案:在能够对人脸直接扫描的情况下,采用基于结构光三维测量系统的人脸扫描重构方法;在只能提供人脸正面、侧面相片的情况下,采用基于一般人脸模型修改变形的人脸相片重构方法。论文的工作和研究内容主要有:1、基于结构光三维测量系统的人脸扫描重构方法通过结构光扫描设备获取人脸特征和轮廓的数据,并对数据进行处理,建立人脸模型。本文研究了人脸扫描重构流程及其在人像工艺品制作中的应用;提出了发型移植的方法,解决了结构光三维测量系统难以实现的发型建模;提出了眼睛模版替换的方法,解决了人脸模型在人眼闭合状态下扫描重构的失真问题。2、基于一般人脸模型修改的人脸相片重构方法以归一化后的人脸正面、侧面相片为输入,根据人脸生理特征定义人脸特征点,提取特征点信息,对一般人脸模型进行变形修改,进行纹理映射,得到真实感的人脸模型。本文通过定义特征点模板的方法简化特征点的提取操作,采用多分辨率技术生成纹理图像,通过柱面投影的映射方式实现纹理映射,完成了人脸重构软件的系统设计及界面设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 本文的章节安排
• 1.5 本章小结
• 2 三维人脸重构方法综述
• 2.1 基于光学扫描系统的人脸重构方法
• 2.2 基于双目立体视觉的三维人脸建模方法
• 2.3 基于一般人脸模型修改的人脸重构方法
• 2.4 基于人脸视频序列的三维重构方法
• 2.5 基于多幅人脸照片的人脸重构方法
• 2.6 本章小结
• 3 基于光学扫描仪的人脸重构
• 3.1 人脸测量设备
• 3.2 人脸扫描测量重构
• 3.3 人脸模型数据库的建立
• 3.4 实验结果
• 3.5 本章小结
• 4 基于正面、侧面相片的人脸三维重构方法
• 4.1 人脸生理结构简介
• 4.2 从二维相片中获取深度信息
• 4.3 从人脸正面、侧面相片进行人脸三维重构
• 4.4 人脸重构软件关键技术说明
• 4.5 实验结果
• 4.6 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 技术展望
• 致谢
• 参考文献