《计算机学报》2000年09期 加入收藏    获取最新 
 基于实拍图像的人脸真实感重建
 梅丽,鲍虎军,郑文庭,彭群生
   给出了基于实拍人脸图像的三维逼真人脸模型的重建算法 .该算法首先在两幅人脸图像上交互标识特征点对和输入摄像机的广角参数来实现摄像机定标 ,进而匹配出两幅人脸图像上的其它对应点 ,实现模型的三维重建 .作者用半自动方法来达到匹配目的 :用手工编辑建立的二维对应网格 ,得到初始人脸外形 ;采用鲁棒的最大似然立体匹配算法自动匹配出稠密的对应点 ,重建出表示人脸的散乱三维数据点团 ;最后利用这些稠密的三维数据点去迭代矫正和自适应细分手工编辑的三维初始人脸网格得到结果模型 .鉴于所得网格往往存在噪声 ,该算法利用 L aplace二阶算子对它进行光滑处理 ,并给出了纹理映射的绘制结果 .实验结果表明 ,该算法无需昂贵的设备 ,既省力 ,又有很强的真实感效果
【作者单位】:浙江大学CAD&CG国家重点实验室!杭州310027
【关键词】:极线几何;摄像机定标;最大似然立体算法;逆向变形;图像校正
【基金】:国家自然科学专项基金!( 6982 3 0 0 3 );杰出青年基金!( 6992 5 2 0 4)资助
【分类号】:TP391.4
【DOI】:cnki:ISSN:0254-4164.0.2000-09-019
【正文快照】:
  1 引 言在计算机人体动画中 ,逼真的人脸表情动画是一个不可逾越的难题 .这是因为虽然人脸具有类似的结构 ,甚至是具有相同的特征集 ,如一个鼻子和一个嘴巴 ,两个对称的眼睛等 ,但从一张脸到另一张脸却又拥有许多变化 ,特别是情绪和说话的表现方式各不相同 ,而且正是这些微妙和细小的差别使我们对不同的人加以识别 .怎样才能将这些差别在计算机人脸动画中再现呢 ?现有的人脸动画系统 [1— 3 ]大多是以 FACS[4 ]为基础的 .FACS方法认为每一个人脸表情都是 2 6个基本运动单位的组合 .但这仍不足于真实地再现特定人脸表情变化的每一个细…
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 Realistic Reconstruction of Human Face Based on Images
 MEI Li BAO Hu Jun ZHENG Wen Ting PENG Qun Sheng (State Key Laboratory of CAD & CG;Zhejiang University;Hangzhou 310027)
  This paper presents a reconstruction algorithm for 3D realistic facial model based on facial images. In this algorithm, the camera is calibrated according to its field of view and manual labeled feature points. The dense corresponding points on the two facial images are matched using a semi _automatic method to carry out 3D reconstruction. Firstly, the initial face shape is gained by editing 2D corresponding mesh manually. Secondly, a robust maximum likelihood stereo matching algorithm is used to get dense corresponding points, and recover their 3D positions. Lastly, the 3D initial facial mesh is subdivided adaptively according to the distribution density of 3D points to construct the resulting model. To remove the reconstruct noise, second order Laplace operator is used to smooth the model. The result model is decorated by texture mapping. Experiments show that the algorithm is simple and can generate very realistic facial expression without expensive devices.
【Keyword】:epipolar geometry, camera calibration, maximum likelihood stereo algorithm, inverse warping, image rectification
 【参考文献】 共(8)篇 
 西文参考文献找到 8 条
 
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 【引证文献】 共(34)篇 
 中国期刊全文数据库找到 10 条
 
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7王宣银,潘锋,向桂山,梁冬泰; 基于Snake模型的特定人脸三维重建方法 [J];机械工程学报; 2007年07期
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9蔡强,杨钦,陈其明; 物体外观快速数字化研究现状 [J];计算机应用; 2002年11期
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1杨艳萍; 基于图像序列的三维重建方法研究 [D];大连理工大学; 2006年
2陈廓; 基于区域控制模型的人脸重建技术及应用 [D];浙江大学; 2006年
3王力; 基于未定标图像的三维模型重建 [D];大连理工大学; 2006年
4王建哲; 三维人体变形技术研究 [D];西安电子科技大学; 2002年
5桂国富; 基于图像的视图插补技术研究 [D];安徽大学; 2003年
6程日彬; 真实感三维人脸合成技术研究 [D];西北大学; 2006年
7陈素军; 基于正交图像的人脸建模技术研究 [D];燕山大学; 2006年
8张国锋; 基于图像的人脸建模技术研究 [D];西北大学; 2004年
9伍立华; 基于物理模型的人脸造型技术研究与系统实现 [D];湖南大学; 2001年
10左渝斌; 基于双重空间的双目视觉三维重建的研究 [D];昆明理工大学; 2002年
 中国博士学位论文全文数据库找到 5 条
 
1潘锋; 仿人眼颈视觉系统的理论与应用研究 [D];浙江大学; 2005年
2冯志全; 运动人手的三维跟踪方法研究 [D];山东大学; 2006年
3姜大龙; 真实感三维人脸合成方法研究 [D];中国科学院研究生院(计算技术研究所); 2005年
4赵吉广; 基于视频图像的路面性能参数采集方法研究 [D];东南大学; 2006年
5邹北骥; 人脸造型与面部表情动画技术研究 [D];湖南大学; 2001年
 【同被引文献】 共(484)篇 
 中国期刊全文数据库找到 10 条
 
1侯相深,王哲人,杨泽众; 路面损坏的图像处理算法浅析 [J];公路; 2003年03期
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3吴成柯,颜尧平,卢朝阳; 对极几何约束下的运动估计和补偿 [J];电子学报; 1998年10期
4乌秀春,郭东明,王晓明,丁梦蛟,周伟峰; 由灰度图像重构曲面三维形状算法研究与实现 [J];大连理工大学学报; 2002年06期
5孙成仁,何桂平; 路面破损状况自动检测系统 [J];公路; 2002年07期
6侯相深,王哲人,刘振鹏; 路面损坏图像的自动采集与处理设备的技术探究 [J];公路; 2003年02期
7胡霞光; 国内外路面快速检测技术的现状与发展 [J];中外公路; 2003年06期
8张安,李莉,万绪才; 虚拟现实技术在旅游中的应用 [J];桂林旅游高等专科学校学报; 2000年01期
9孟祥旭,杨承磊; 基于未校准照片构造全景图的新方法 [J];工程图学学报; 2002年03期
10林学■,洪鹏宇; 基于2D几何与纹理信息分离模型的表情分析与合成 [J];电子学报; 1998年11期
 中国优秀硕士学位论文全文数据库找到 7 条
 
1钱韬; 基于正侧面照片的三维人脸造型 [D];大连理工大学; 2006年
2张翀; 真实感三维人脸建模及表情动画技术的研究 [D];西北工业大学; 2004年
3刘早; 人脸三维重建技术的研究 [D];吉林大学; 2005年
4张国锋; 基于图像的人脸建模技术研究 [D];西北大学; 2004年
5金帅; 基于控制点的排列组合立体视觉定标算法的研究 [D];浙江大学; 2004年
6舒新峰; 三维人脸建模技术研究 [D];西北大学; 2002年
7张立臣; 三维人脸建模技术探讨 [D];陕西师范大学; 2005年
 中国博士学位论文全文数据库找到 5 条
 
1王进; 基于视频的人脸表情建模研究 [D];浙江大学; 2003年
2强赞霞; 遥感图像的融合及应用 [D];华中科技大学; 2005年
3潘锋; 仿人眼颈视觉系统的理论与应用研究 [D];浙江大学; 2005年
4徐延宁; 虚拟样机建模技术与协同装配方法研究 [D];山东大学; 2006年
5刘小军; 人脸识别技术研究 [D];中国科学院电子学研究所; 2001年
 西文参考文献找到 10 条
 
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 【二级引证文献】 共(72)篇 
 中国期刊全文数据库找到 10 条
 
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4冯浩,晏磊,张飞舟,刘光军,邓中亮; 基于辅助惯性导航的数据地图特征分析 [J];北京邮电大学学报; 2004年04期
5申煜湘,邹北骥,孙家广,朱理; 一种基于单层包络控制的三角形网格简化算法 [J];电子学报; 2002年S1期
6杜歆,徐钢梅,朱云芳,王贻术; 一种基于单相机三维重建的简单方法 [J];传感技术学报; 2007年08期
7姚凯,吕燚,周明全; 疲劳判断系统的探索与实现 [J];北京师范大学学报(自然科学版); 2007年05期
8张锦,成奋华,林雪梅,李睿,王实; 基于子图特征组合的人脸识别技术研究 [J];湖南大学学报(自然科学版); 2007年06期
9卜海亮,孙延奎,唐泽圣; 复杂环境光照下的半透明材质恢复算法 [J];计算机辅助设计与图形学学报; 2006年05期
10曾纪国,张艳,刘陈,战守义; 基于三幅图像的曲面造型及纹理提取 [J];计算机应用; 2007年02期
 中国优秀硕士学位论文全文数据库找到 10 条
 
1王蕾; 工业智能监控软件中的可视化技术应用与研究 [D];武汉理工大学; 2005年
2杨燕燕; 面向工业设计的三维重构方法研究 [D];西北工业大学; 2007年
3张广鹏; 三维人脸识别 [D];西北工业大学; 2006年
4陈国良; 大规模林地可视化技术的研究 [D];北京林业大学; 2006年
5王隽; 基于MRI的脑图像分割和三维重建 [D];河北工业大学; 2004年
6田坤; 人脸建模和基于MPEG-4的动画实现 [D];北京邮电大学; 2006年
7金慧; 基于多视图像的三维建模方法研究 [D];南京理工大学; 2005年
8王建哲; 三维人体变形技术研究 [D];西安电子科技大学; 2002年
9石洗凡; 用于可变形物体虚拟展示的物理模型研究 [D];浙江大学; 2004年
10郑潇; 指纹图像预处理算法的研究 [D];沈阳工业大学; 2006年
 中国博士学位论文全文数据库找到 7 条
 
1杨晓辉; 人像视频序列语义基编码的若干关键技术研究 [D];东南大学; 2005年
2刘晓宁; 基于三维模型的人脸识别技术研究 [D];西北大学; 2006年
3鲁光泉; 基于普通相机的交通事故现场三维重建关键技术研究 [D];吉林大学; 2004年
4邹北骥; 人脸造型与面部表情动画技术研究 [D];湖南大学; 2001年
5李香平; 基于复合颜色空间与时空域的视频车辆监控系统的研究 [D];天津大学; 2004年
6全红艳; 基于几何与图像结合的虚拟场景绘制技术研究 [D];哈尔滨工业大学; 2006年
7祝永坚; 微光景象匹配基准图生成技术研究 [D];南京理工大学; 2007年
 中国重要会议论文全文数据库找到 3 条
 
1陈浩,吴炜煜; 支持形象思维设计的多媒体平台研究 [A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集 [C]; 2005年
2陈炳发,盛骞,王树峰; 改进灭点计算的单幅图像模型重建方法 [A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集 [C]; 2007年
3华顺刚,刘婷,欧宗瑛; 基于两幅未定标图像的三维表面模型重建 [A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集 [C]; 2007年
 【相似文献】 
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1梅丽,鲍虎军,郑文庭,彭群生; 基于实拍图像的人脸真实感重建 [J];计算机学报; 2000年09期; 100-106
2刘守义,熊建平,程毓; 机器视觉系统中摄像机定标策略 [J];仪器仪表标准化与计量; 2005年02期; 29-32
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4王宏杰,林良明,颜国正; 基于多层前馈型神经元网络模型的摄像机定标算法 [J];上海交通大学学报; 2001年09期; 88-91
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6许志祥,卢宏,沈剑; 摄像机定标及其误差分析 [J];自动化学报; 1993年01期; 116-118
7蔡涛,李德华,关景火; 非标定图像的最优匹配方法 [J];计算机工程与应用; 2004年07期; 3-5+229
8单欣,王耀明,董建萍; 基于RANSAC算法的基本矩阵估计的匹配方法 [J];上海电机学院学报; 2006年04期; 70-73
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 中国优秀硕士学位论文全文数据库
 
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3潘国栋; 基于图像的三维测量技术研究 [D];山东大学; 2007年
4张家林; 基于立体视觉的皮肤表面检测技术的研究 [D];北京工业大学; 2002年
5孙小兵; 基于图像的简单形状物体三维模型重建 [D];天津大学; 2005年
6陈战; 基于多摄像机定标的足球比赛场景恢复 [D];西安电子科技大学; 2007年
7李然; 基于单目视觉的室内环境三维重构研究 [D];吉林大学; 2007年
8金瑜; 虚拟场景绘制技术研究及其在门吊仿真系统中的应用 [D];武汉科技大学; 2005年
9崔岩; 基于双目立体视觉的距离测量 [D];长春理工大学; 2007年
10邓俊峰; 大范围的建筑三维重构的方法研究 [D];华中科技大学; 2004年
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1汤杨; 基于图像绘制的Image Warping理论与方法研究 [D];南京理工大学; 2006年
2郑新; 基于图象的快速绘制技术的研究 [D];中国科学院软件研究所; 2001年
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1井建辉,张振东,吴文琪; 摄像机定标在机器人视觉系统中的应用 [A];全国第十五届计算机科学与技术应用学术会议论文集 [C]; 2003年
2王忠石,徐心和; 棋盘格模板图像角点的识别 [A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上) [C]; 2005年
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