文档介绍：南昌大学
硕士学位论文
三维人脸重构与反求技术研究
姓名:吴果强
申请学位级别:硕士
专业:精密仪器及机械
指导教师:吴禄慎
20100609
摘要随着计算机图形学和计算机智能化的不断发展,三维人脸模型重构在安全认证、影视动漫、游戏娱乐、医学等许多行业发挥着极其重要的作用,因此,重构出具有真实感的三维人脸模型是三维人脸检测技术的研究热点,也是三维检测与逆向工程的重点研究内容之一。本文主要是针对三维人脸重构与反求技术进行研究,主要包括三维人脸点云数据获取、三维人脸点云数据重构处理和三维人脸P湍嫦蚣庸と糠帧⑷肆车阍剖莼袢=樯芰嘶诮峁构馔队肮庹は辔环ㄏ嗟髦圃恚分析了传统的一维去包裹算法并推广到二维去包裹算法,比较了投影光栅相位法解相的相移法透盗⒁侗浠环‵两种算法的优缺点,最终选择基于二维傅立叶变换法的人体面部数字化扫描系统来获取精确的三维人脸点云数据。⑷肆车阍剖葜毓勾怼=樯芰诵砺郏隽诵>卣驲和平移矩阵晗盖蠼夤蹋治隽嘶谔曛镜愕拇制唇铀惴ê突谧钚《朔和奇异值分解法相结合的高精度自动拼接算法;提出了利用凸台形标定块实现两片人脸点云数据自动拼接。三维人脸点云数据经粗、精拼接处理后,生成具有真实感的三维人脸纹理图,然后重构出逼真的三维人脸妫詈笮成三维人脸P汀⑷肆矯模型逆向加工。针对人脸复杂曲面,采用逆向反求技术来加工三维人脸实体模型,具体拟定了两种逆向加工方案。方案一是基于三维设计软件的数控铣床三维人脸模型加工,主要是进行了三维人脸仿真加工:方案二是基于快速成形系统三维人脸模型加工,主要是基于料的三维人脸实物模型加工。本文的研究工作成果对建立一个具有鲁棒性的三维人脸识别系统研究以及相关学科的发展发挥着积极的推动作用。关键词:三维人脸;自动拼接;逆向加工;快速成形摘要
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第滦髀选题背景自世纪年代以来,人脸识别技术逐渐成为模式识别领域的研究热点之一,国内外的许多知名大学、研究所、公司等都得到了政府大力支持。尤其在植老魇录⑸螅孀欧纯帧⒐腊踩ê蜕缁岚踩ǖ男枰#澜各国政府、安全部门、企业公司等体会到安全方便的身份验证和识别技术的重要性,都加大了对人脸识别技术研究的力度,因此,研究行之有效的人脸识别系统成为国际上众多科研者研究的热门课题。三维人脸识别的问题划分为头部动态跟踪、三维人脸重建、三维人脸鉴别、表情分析与合成四个层次,三维人脸识别前提条件是实现自动化的三维人脸检测,自动化的人脸检测能够在视频跟踪与身份鉴定等众多领域可以大显身。随着计算机技术和图像图形技术的不断发展,实现智能化的人机接口技术是当代研究者追求的目标,同时如何有效地进行自动化的人脸检测是三维人脸识别技术的关键技术。人脸检测【,主要是因为它在信息安全、身份认证、视频监控、国家安全、人机交互、视频跟踪等众多领域具有重要的研究意义和实际应用价值。目前人脸识别方法主要集中在二维图像方面,但由于受到光照、姿势、表情变化等因素的影响,识别精度受到极大的约束。迄今为止,建立一个具有鲁棒性的三维人脸识别系统的核心部分是建立相对应的三维人脸模型,因为三维人脸模型包含着维人脸图像更丰富的高度信息,因此利用三维人脸模型是解决目前问题的有效方图人脸检测应用框架
论文选题意义及目的.√庖庖法之一。而如何获取三维形状模型和精确的纹理影射是构建三维模型的关键技术点,目前该问题在三维人脸重构【苛煊蛑猩形春芎玫慕饩觥5苯瘢孀偶扑慊技术和计算机图形技术相关学科的迅猛发展,三维人脸模型重构取得了丰硕的成果,但是研究出一种高精度的、合成逼真的人脸面部模型的三维人脸重构算法仍是当前科研者亟待解决的一个热点和难点问题。随着计算机图形技术和先进制造技术相关学科的迅猛发展,三维人脸模型重构的研究已经成为国内外许多研究机构深入研究的一个热点问题。三维人脸建模过程通常由人脸三维数据的获取、标准三维人脸建模和特定人脸建模三部分组成,.纵观国内外对于三维人脸建模研究成果,主要是通过激光扫描仪得到特征点或通过人脸图像进行有效的三维人脸重建。三维人脸模型重构技术的研究具有重大的意义和广阔的应用前景,具体应用表现在:⒕返娜肆辰<际蹩梢晕=型仿质酢⑷肆匙橹饪剖质跻约罢外科手术的模拟仿真带来方便,从而可以制订详细准确的手术方案,提高手术的准确性,减少风险。另外,利用人脸建模方法匀肆趁廊莺兔娌空喂探行模拟和仿真,可以收到较好的效果。⑷肆橙毓辜***辞蠹际醯纳钊胙芯靠梢源俳悠祷嵋楹涂墒拥缁暗姆展。随着计算机技术和网络技术的不断提高,基于模型的人脸编码系统接收人脸图像和传输人脸图像中的视频会议和可视电话是实现低比特率可视、实时应用的可行方案的前提条件【。