浅谈2d人脸动画中的图像变形算法研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文2D人脸动画中的图像变形算法研究姓名：王亚涛申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：董兰芳20070501摘要随着计算机多媒体和嗣络技术的迅速发展，人们对各种人机交互界面的人性化稷度要求越来越高。入验动画作为人枫交巨中的重要技术之一，在三卡多年来一壹是计箕机图形学领域的研究热点，可以广泛应用于电影制作、游戏娱乐、医疗研究、远程会议，代理和化身等领域。图象变形技术是人脸动画中的关键技术之一。利用高效的图象变形算法，可以产生具有真实感的人脸动画。本文对人脸动画中的图象变形算法进行了研究，实现了一个语音驱动的人脸动溺系统。主要

2、研究内容及成果如下：i)总结了现有的圈象变形算法，并详缨阐述了基于三角剖分的算法、基于特镊线的算法以及蒸于径海基函数灼算法的原理及实现，分柝了这些算法的优缺点。2)对传统的MeshWarping图象变形箕法进行了改进。将原算法中的一维插值技术从样条插值简化为分段线性插值，提高了变形的实时性，并将图象变形完全独立到X和Y两个方向进行，降低了样条构造以及变形的难度。最后，利用该算法进行萄象变形，产生了说话者各种口型以及表情。3)提出了一耱基于Biharmonic样条搔值的图象变形算法。幂l鞠该算法实现了图象渐变，并针对变形图象真实感、变形图象边界稳定性、变形实

3、时性以及操作灵活性等方面，与MeshWarping算法进行了比较，实验结果表明，该算法产生的变形图象更真实，操作更灵活。41基于MPEG-4的人脸动画参数定义，利用SAPl5．0语音识别引擎提取语音中的可视音素及时间信息，剩用改进的MeshWarping算法产生说话者各种口型以及丰窝的衷情，从而实现了一个语音驱动的入脸动画系统。关键字：入脸动灏、图象变形、MPEG一4、可视音素AbsttactAbstractWiththequickdevelopmentofmultimediaandnetwork，thehigherqualityhumanhkehuman

4、-computerinterfaceisrequired．Asallimportanttechniqueofhuman—computerinterface，facialanimationistheresearchfocusinthefieldofcomputergraphics，whichcanbeusedinthefieldsofmovies，games，medicaldiagnosis，netmeeting，agentandavatanImagewarpingisakeytechniqueinFacialanimation，sinceahigh—eff

5、iciencyimagewarpingalgorithmcanproducearealisticfacialanimation．Thisdissertationdiscussestheimagewarpingalgorithmsinfacialanimation，andrealizesafacialanimationsystemdrivenbyspeech．Themainworkandachivementsof也edissertationcaubesummariz_，edaSfollows：1．Usualimagewarpingalgorithmsares

6、ummarized．neprincipleandimplementationofimagewarpingalgorithmsbasedondelatmaytriangulation,featurelineandradialbasefimcfionarediscussed．2．TheconventionalMeshWarpingalgorithmisimproved．Firstly,thereal—timepropertyofimagewarnngisenhancedbysimplifingthe1Dinterpolationtechniquefromspl

7、ineinterpolationtopiece—wiselinearinterpolation．．SecondlNthedifficultyofsplineconstructionandimagewarpingisdecreasedbywarpinginXandYdirectionindependently．Furthermore，afewvisemesandexpressionsareproducedbythisalgorithm．3．AnimagewarpingalgorithmbaseonBiharmonicsplineinterpolationis

8、proposed，whichimplementsimagemorp