正臉化算法研究.pdf

1、正臉化是利用一幅或多幅側臉圖像，通過形狀、紋理等信息的恢復，合成正面人臉的技術。通過正臉化技術，可以使得人臉識別算法在非正面姿態(tài)下的識別率顯著提高，是人臉識別系統(tǒng)中一個重要的環(huán)節(jié)。而且正臉化技術離不開人臉對齊技術的支持，人臉對齊是正臉化的基礎，大多數正臉化算法都需要人臉嚴格對齊。為實現單張側面人臉合成正臉圖像，本文首先研究了人臉對齊算法，然后在人臉的嚴格對齊基礎上，研究基于三維形變模型(3DMM)的三維人臉重建算法，最后實現正面人臉的合

2、成。本文的主要工作如下:
　　首先設計并實現了具有抗黑框眼鏡干擾、精度高的基于Softcascade和樸素貝葉斯分類器的雙眼定位算法。通過訓練Softcascade雙眼分類器，獲取雙眼的候選點坐標;在此基礎上，提取左、右眼及雙眼區(qū)域的HOG特征，并通過特征篩選構建各自的特征空間，再利用樸素貝葉斯分類器實現雙眼的精確定位。
　　然后，基于雙眼定位算法，并仔細研究有監(jiān)督下降法(SDM)在人臉對齊中的應用，提出改進算法:基于雙眼預

3、定位和SDM的人臉對齊算法。通過在人臉對齊的初始化過程中，增加雙眼預定位處理，能有效避免特征點在優(yōu)化過程中，收斂到局部最優(yōu)解，從而提高人臉對齊的精度。實驗結果表明，本文提出的改進算法，能有效提升特征點定位精度，且在各種姿態(tài)角度（保證雙目可見）、各類常見表情條件下，均獲得良好的人臉對齊效果。
　　最后，采用基于3DMM的三維人臉重建算法來合成正面人臉圖像。首先將SDM應用到訓練人臉姿態(tài)估計回歸模型當中，提出了基于SDM的人臉姿態(tài)估計