人臉器官拼接融合及其在人臉動畫中的應(yīng)用.pdf

1、人臉動畫是廣泛應(yīng)用于計算機(jī)動畫行業(yè)、游戲行業(yè)、遠(yuǎn)程會議、代理和化身等許多領(lǐng)域，是近幾年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。其中，基于單幅圖像的人臉動畫的研究近年來引起了許多研究者的關(guān)注。基于單幅圖像的人臉動畫，對給定的一幅圖像進(jìn)行幾何位置上的變換，能產(chǎn)生一些有趣的視覺效果，在影視娛樂、廣告設(shè)計中常用來產(chǎn)生特技。 基于單幅圖像的人臉動畫由于是在真實(shí)人臉圖片的基礎(chǔ)上做圖像變形而產(chǎn)生，所以具有較高的真實(shí)感。本文提出并實(shí)現(xiàn)的一種基于單幅圖像的人臉動畫生

2、成系統(tǒng)，在MPEG-4人臉動畫標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，采用了膚色模型等人臉特征點(diǎn)定位技術(shù)和Mesh-Warping的圖像變形方法生成人臉動畫，在口腔/眼球的處理上采用了圖像拼接和融合方法，使得生成的人臉動畫在保證實(shí)時性的同時獲得了較為逼真的動畫效果，本文主要內(nèi)容包括： 1)調(diào)研并總結(jié)了人臉動畫中的MPEG-4人臉動畫標(biāo)準(zhǔn)、人臉特征點(diǎn)定位、圖像變形和圖像拼接融合技術(shù)，分析對比了這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。 2)實(shí)現(xiàn)了一個具有較高真實(shí)感和實(shí)時性

3、的基于單張人臉圖像的人臉動畫生成系統(tǒng)。將MPEG-4中的人臉動畫標(biāo)準(zhǔn)簡化后應(yīng)用到基于單張人臉圖像的2D人臉動畫生成中。可對人臉進(jìn)行自動/手動定位。選用了Mesh-Warping算法對圖像進(jìn)行變形，既保持了較高真實(shí)感，又能滿足系統(tǒng)的實(shí)時性要求。 本文的主要創(chuàng)新有： 1)在Mesh-Warping變形算法中，根據(jù)人臉器官運(yùn)動的特殊性，在構(gòu)造變形樣條時，提出了整體樣條和局部樣條結(jié)合，橫向樣條和縱向樣條分離的方法。在保持圖像變形

4、效果的同時，盡可能的減少了運(yùn)算時間。 2)提出了在極坐標(biāo)上基于樣條插值的人臉器官拼接算法。該算法可以較快的完成人臉口腔/眼睛器官樣本圖像與人臉圖像的拼接和融合，使動畫中出現(xiàn)張嘴效果時，能看較為清楚較為自然地看到舌頭和牙齒等原圖沒有的器官。并且算法具有靈活性，通過選用不同的樣條，可以在變形效果和計算時間之間尋找符合用戶要求的折中點(diǎn)。 3)通過該拼接融合算法，能將樣本圖像上的眼睛移植到原圖像上，以滿足某些特殊的動畫要求，并且