面状条纹结构光在三维人脸数据获取应用研究

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1、9期计算机技术与发展V01．19No．12009年1月COMPUTERTECHNoUjYANDDEVEL()PMENTJan．2009面状条纹结构光在三维人脸数据获取应用研究邢书宝，一，薛惠锋，延秀娟3(1．西北工业大学自动化学院，陕西西安710072；2．西安科技大学管理学院，陕西西安710054；3．西安建筑科技大学管理学院，陕西西安710055)摘要：通过对已有的光学非接触测量技术：光纤法、双目立体视觉法、干涉法、离焦法、轴向位移转换法和三角法的优缺点进行分析，提出采用面状条纹结构光测量人脸三维数据，采用投影仪产生的结构光场投影到待测三维人脸的表

2、面，对观察光场进行傅里叶分析、滤波和逆傅里叶变换，从变形条纹中提取出人脸的三维信息，取得了较好的试验结果。并分析了影响实验结果的因素，得出结论：面状条纹结构光测量人脸三维数据可以达到三维人脸识别的精度要求。关键词：三维人脸；非接触测量技术；面状结构光；傅里叶轮廓术中图分类号：1]P393文献标识码：A文章编号：1673—629X(20o9)0l—o23l一03FaceStripeStructureRayApplicationResearchUnderGettingData0fThteeDimensionalHumanFaceXINGShu—bao，一，

3、XUEHui—feng。，YANXiu-juan3(1．AutomationCollege，NorthwestIndustryUniversity，Xi’an710072，China；2．ManagementSchool，Xi’anScienceandTechnologyUniversity，Xi’aJ1710054，China；3．ManagementSclx~ol，Xi’allArchitectureScienceandTechnologyUniversity，Xi’an710055，China)Abstract：AJJ‘il删theadvanta

4、geanddisadvantageofthefollowopticsnon—eontaetmeas1．1retechniques：rayfinemethod，twosolidvisionmethod。intervenesway，leaveanxious，axeswaydisplacementshiftmethod，trigonometricmethod．PutforwardthemethodofUS—ingthefacestripestructurelighttOm~urehtrmnfaceandgetthreedimensiondata，adoptt

5、hiskindofstructurelightwhichthroughprojeetiugapparatuscreatedprojectiontothehumanfacewhichneedtomessUl~，andarIal删theobservedrayfieldtocarrythroughFourieranalysis，filtrationwaiveandFouriertrmsform，anddistiledthehumanthreedknensioninformationfromthedistortionstripe，getthebettertes

6、tresult．Analyzedthef{Ic缸)rsoftheeffacttestresult．anddrawnaconclusion：facestripestructurelightmeasurefacethreedimensiondatacarlreachtheprecision0fthethreedimensionhtmaanfacerecognizing．Keywords：thredimensionhumanface；non—contactmeasuretechnique；facestructurelight；Fouriertransform

7、profilometry0引言近年来，随着对人类行为科学、人机交互技术的研基于结构照明的光学三维传感技术在工业检测、究，自动身份验证、安全监视监控系统等应用领域的需质量控制、机器视觉、影视特技和生物医学等领域有着求，计算机人脸检测、定位和识别技术受到了广泛的重广泛的应用[1-3】。其中相位测量轮廓术(PMP)具有可视。人脸二维和三维模型获取不同的脸部外貌特征，以实现全场同时测量、精度高的优点；傅里叶变换轮廓二维图像中的灰度值表示了人脸表面亮的数据，信息术(F])具有单帧获取、适于动态测量的优点，成为结量更为丰富，更有利于提高识别效率。原理上，现有的基于

8、结构光照明的三维面形测量方法可以用于人脸三构照明型三维传感的主要方法。维信息获取，提出一种基于