三維人臉重構與反求技術研究.pdf

1、隨著計算機圖形學和計算機智能化的不斷發(fā)展,三維人臉模型重構在安全認證、影視動漫、游戲娛樂、醫(yī)學等許多行業(yè)發(fā)揮著極其重要的作用,因此,重構出具有真實感的三維人臉模型是三維人臉檢測技術的研究熱點,也是三維檢測與逆向工程的重點研究內容之一。
　　 本文主要是針對三維人臉重構與反求技術進行研究,主要包括三維人臉點云數(shù)據(jù)獲取、三維人臉點云數(shù)據(jù)重構處理和三維人臉CAD模型逆向加工三部分。
　　 1、三維人臉點云數(shù)據(jù)獲取。介紹了基于結

2、構光投影光柵相位法相調制原理,分析了傳統(tǒng)的一維去包裹算法并推廣到二維去包裹算法,比較了投影光柵相位法解相的相移法PSP和傅立葉變換法FTP兩種算法的優(yōu)缺點,最終選擇基于二維傅立葉變換法的人體面部數(shù)字化掃描系統(tǒng)來獲取精確的三維人臉點云數(shù)據(jù)。
　　 2、三維人臉點云數(shù)據(jù)重構處理。介紹了旋動理論,闡述了旋轉矩陣R和平移矩陣T詳細求解過程,分析了基于貼標志點的粗拼接算法和基于最小二乘法和奇異值分解法相結合的高精度自動拼接算法；提出了利用

3、凸臺形標定塊實現(xiàn)兩片人臉點云數(shù)據(jù)自動拼接。三維人臉點云數(shù)據(jù)經(jīng)粗、精拼接處理后,生成具有真實感的三維人臉紋理圖,然后重構出逼真的三維人臉NURBS曲面,最后形成三維人臉CAD模型。
　　 3、三維人臉CAD模型逆向加工。針對人臉復雜曲面,采用逆向反求技術來加工三維人臉實體模型,具體擬定了兩種逆向加工方案。方案一是基于CATIA三維設計軟件的數(shù)控銑床三維人臉模型加工,主要是進行了三維人臉仿真加工；方案二是基于MEM-350快速成形系