基于單張正面照片的三維人臉建模及表情合成的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,虛擬人已經(jīng)通過(guò)各種方式進(jìn)入人們的視線。真實(shí)感三維人臉建模和表情合成方法可以用于虛擬人的合成技術(shù)中,實(shí)現(xiàn)虛擬人的個(gè)性化。尤其是通過(guò)用戶輸入的照片,實(shí)現(xiàn)特定三維人臉的定制和表情的生成,可以增加用戶的沉浸感。三維人臉的建模和表情合成技術(shù)綜合了計(jì)算機(jī)視覺(jué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、模式識(shí)別,甚至還有心理學(xué)等多學(xué)科的交叉知識(shí),而且在電影制作、游戲娛樂(lè)和人機(jī)交互等多方面有著廣闊的應(yīng)用前景,因此它的研究有著巨大的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

2、r>　　 由于在許多情況下,我們只能獲得單張人臉的正面照片,如何由單張照片恢復(fù)具有真實(shí)感的三維人臉,并模擬表情的合成是近年來(lái)很多研究者的工作目標(biāo)。本課題研究的就是通過(guò)輸入的單張正面人臉照,實(shí)現(xiàn)特定三維人臉的建模和表情合成的系統(tǒng)。首先,要從輸入的照片中進(jìn)行人臉特征點(diǎn)的提取。我們根據(jù)課題所使用的一般三維人臉模型Candide-3模型選取了人臉部的34個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行提取。在進(jìn)行了人臉定位并對(duì)圖像做了預(yù)處理的工作后,綜合利用了臉部結(jié)構(gòu)分布規(guī)律、

3、局部投影算法、唇色和膚色的各基色的差異分布、部分區(qū)域的連通性等多種算法和特點(diǎn)提取了這些特征點(diǎn)。接著,進(jìn)行三維人臉的建模。在提取了人臉部的特征點(diǎn)信息后,根據(jù)這些信息對(duì)Candide-3模型的頂點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整,生成與二維照片形狀相似的特定三維人臉模型,再利用從原圖像中獲取的人臉紋理信息,對(duì)特定的三維人臉模型進(jìn)行了紋理映射,以實(shí)現(xiàn)真實(shí)感三維人臉的建模。然后,是特定三維人臉模型的表情合成階段,根據(jù)面部動(dòng)作編碼系統(tǒng),本課題研究了特定三維人臉的表情合