面向數(shù)控加工的三維人像模型相似度評(píng)價(jià)技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是不斷開發(fā)個(gè)性化定制產(chǎn)品，以滿足快速發(fā)展的市場(chǎng)需求。當(dāng)前，一類與人像有關(guān)的個(gè)性化定制產(chǎn)品正逐漸形成一個(gè)潛在的新興產(chǎn)業(yè)。此產(chǎn)業(yè)主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié)，第一個(gè)是基于二維圖像重建特定三維人像模型，第二個(gè)是把特定三維人像模型用數(shù)控機(jī)床加工獲得人像產(chǎn)品。此產(chǎn)業(yè)成敗的一個(gè)重要問題是人像產(chǎn)品與建模對(duì)象之間的相似度問題，其關(guān)鍵在于數(shù)控加工前的三維人像模型與建模對(duì)象之間的相似度問題。目前針對(duì)此產(chǎn)業(yè)的三維人像模型相似度評(píng)價(jià)方法多采用主觀評(píng)

2、價(jià)、專家打分的方式，但是這種方式存在主觀性太強(qiáng)、評(píng)價(jià)結(jié)果不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。因此，有必要建立統(tǒng)一的相對(duì)客觀的相似度評(píng)價(jià)體系和方法。本文結(jié)合個(gè)性化定制人像產(chǎn)品開發(fā)的研究項(xiàng)目，對(duì)面向數(shù)控加工的三維人像模型的相似度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究。研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　首先，通過對(duì)面向數(shù)控加工的三維人像模型的特點(diǎn)及相似度評(píng)價(jià)需求的分析，研究了面向數(shù)控加工的三維人像模型相似度評(píng)價(jià)技術(shù)體系，該體系包括相似度評(píng)價(jià)框架結(jié)構(gòu)和相似度評(píng)價(jià)流程兩部分內(nèi)容，并

3、對(duì)相似度評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。
　　其次，對(duì)三維人像模型的配準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行研究，該技術(shù)包括配準(zhǔn)前期準(zhǔn)備和模型配準(zhǔn)實(shí)施兩部分內(nèi)容。在配準(zhǔn)前期準(zhǔn)備中，對(duì)三維人像模型尤其是基于圖像的重建模型數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)進(jìn)行介紹，對(duì)三維人像模型的數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究；在模型配準(zhǔn)實(shí)施中，針對(duì)三維人像重建模型與三維人像基準(zhǔn)模型來自不同的坐標(biāo)系，利用人臉特有的結(jié)構(gòu)形狀特征，提出分兩步對(duì)模型進(jìn)行配準(zhǔn)的方法，即基于人臉特征對(duì)應(yīng)點(diǎn)拾取的初始配準(zhǔn)和基于改進(jìn)ICP算

4、法的精確配準(zhǔn)的兩步模型配準(zhǔn)法。
　　再次，在模型配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，研究基于模型誤差的三維人像模型相似度計(jì)算方法，該方法由模型誤差分析和相似度計(jì)算模型的構(gòu)建兩個(gè)過程構(gòu)成。模型誤差分析主要包括模型誤差計(jì)算和模型誤差顯示兩部分內(nèi)容；相似度計(jì)算模型的構(gòu)建主要由模型平均誤差的求取和相似度計(jì)算函數(shù)的建立兩個(gè)過程構(gòu)成，重點(diǎn)分析相似度函數(shù)需要滿足的條件。
　　最后，把研究成果應(yīng)用于個(gè)性化定制人像產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中，對(duì)本文提出的面向數(shù)控加工的三維人像