本科毕业设计(论文)开题报告-基于二维图像的三维人脸建模技术研究

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1、华南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告论文题目____基于二维图像的三维人脸建模技术研究班级_______信息安全_____________姓名____王寅________________学号______201330570366______________指导教师_____肖南峰_______________开题时间____2016.10.25________________填表日期_____2016.12.17_______________6开题报告内容：自人类社会形成以来，人们对模拟人脸一直抱有浓厚的兴趣。最初实现

2、人脸模拟的方法包括美术绘画、泥塑艺术、雕刻工艺等，随着科技的进步，出现了电影和照片，但其仅限于反映人脸在某个角度的二维信息。然而随着科技的进一步发展，在诸多领域单方向的人脸信息已经不能满足人们的需要，人们希望可以从各个方向观察人脸，从而可以更便利的识别人脸对象。近些年来，计算机技术的发展日新月异，人脸建模技术的应用领域也日益广泛，人们利用计算机优良的数据计算和处理能力使人脸模拟技术日趋完善，不管是二维还是三维人脸图像，都可以在计算机上进行模拟和演示。现在三维人脸建模技术已经作为一个研究热点而广受关注。当前虽然已经在三维人

3、脸重建方面取得了一些成就，但在实现完美的三维人脸构建方面还存在有许多问题，从几何结构上来看，人脸表面具有极其复杂的外部轮廓曲线和纹理信息，只有利用精深的数学方法才能描绘这些特性。表情动作的仿真、头发的模拟、光照强度的调整、真实感纹理映等这些问题的彻底解决都有一定的难度，近些年来图像图形学专家一直致力于解决这些难题。而且三维建模需要专用的设备，需要处理的数据量大，不便于存储及网络上传输等问题需要进一步改善[fll三维人脸建模虽然存在许多难以解决的问题，但很多学者专家还是在坚持不懈的致力于该方面的研究，主要有以下两方面的原因

4、:首先是现有的一些问题用二维图像的方法不能很好地解决。在人脸识别方面，最终识别效果主要是由表情变化问题来决定，如果充分利用三维信息来识别三维人脸模型，将会大大提高人脸识别的准确率和鲁棒性。其次，三维人脸模型被广泛应用于社会生活的各个领域，具有广阔的应用前景。目前，三维人脸模型已经普遍应用于科教、娱乐、医疗和安全检测等多个领域，而且随着计算机技术和科学技术的发展，三维人脸模型将会有越来越广阔的应用前景。在尽可能地减少人工干预的条件下，创建精确、生动逼真的三维人脸模型，这是本文的研究重点，旨在创建一些高效而简捷的方法来解决这

5、些问题。基于二维图像的三维人脸建模技术研究随着计算机应用范围的扩大，给人类的生产和生活产生了巨大的推动作用，同时，计算机视觉技术还能够在各方面给人以更真实的视觉和感观体验。计算机视觉(ComputerVision)理论作为一个综合了计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学、神经生理学和认知科学等的综合性科学技术，正由平面的二维视觉逐渐发展成为如今以三维视觉为主导的状态，其中最为代表性的就是虚拟现实技术。虚拟现实技术(VirtualReality，简称VR)，又称灵境技术，是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的

6、计算机高级人机界面。他综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中，并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互，创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性，而且能够突破空间、时间以及其他客观限制，感受到真实世界中无法亲身经历的体验。计划流程为1.二维源图片的预处理工作，比如，去噪声和形态学处理及格式转换等；2.提

7、取经处理后图片的特征点并进行标出，保存照片中的人脸纹理信息；3.将特征点与通用模型进行映射匹配，生成对应于照片的目标三维模型；64.将存储的人脸纹理映射至目标模型上进行重建，并作相应的光照优化。5.对单幅照片进行去噪声和形态学处理及归一化处理；6.应用基于点分布模型的ASM算法。首先使用点分布模型对人脸图像进行特征点标定，以获得人脸形状的样本训练集；其次对训练集对齐后进行主元成分分析，并建立形状模型和灰度搜索模型；7.由主动形状模型算法得到特征点坐标，再利用OpenGL绘制出三维人脸；8.使用RBF插值函数获得非特征点的

8、纹理坐标，将之前获得的二维照片特征点数据、三维模型特征点数据与所有三维模型网格顶点代入RBF插值函数获得所有三维模型网格顶点的纹理坐标；然后使用OpenGL提供的纹理映射函数来实现三维人脸模型的映射。9.用主动形状模型ASM对人脸特征点进行标定，获取训练样本特征点分布的统计信息以及特征点允许存在的变化方向。10.对源