基于极线距离变换的人脸立体匹配算法-论文.pdf

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1、第36卷第2期Vo1．36No．22015年2月Feb．2015基于极线距离变换的人脸立体匹配算法水胡步发，刘志萌(福州大学机械工程及自动化学院福州350116)摘要：针对人脸立体匹配中低纹理区域的误匹配率较高的问题，将极线距离变换应用到人脸立体匹配当中。这种变换将图像中像素点的灰度值转化为极线方向上相应区域的位置，使得在低纹理区域中灰度值相似的像素点变得容易区分。因此可以用仪于提高立体匹配算法在低纹理区域的匹配精度。但是在应用到人脸立体匹配过程中会出现高纹理区域的鲁棒性和精度下降的问e骼题，通过对不同极线长度的极线距离变

2、换结果提取有利的部分进行匹配来解决这一问题。实验结果表明，采用改进后的方法，在人脸的低纹理区域仍然能获得较高的匹配精度，并且降低了计算的复杂度，同时对于人脸中的高纹理区域具有较好的鲁棒性。义o关键词：立体匹配；极线距离变换；人脸图像对；低纹理区域S中图分类号：TP391．4TH741文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．40表学Facestereomatchingusingepipolardistancetransform手朗艮HuBufa，LiuZhimeng(CollegeofMechanicalEngineer

3、ingandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350116，China)Abstract：Toaddresstheproblemofhigherrorrateinmatchinghumanface’Slow—textureregions，astereomate—hingalgorithmbasedonepipolardistancetransformispresented．Imageintensityvaluesareconvertedtoarelativelocationalongthe

4、epipolarline，SOpixelsinthelow-textureregionsbecomedistinguishable，whichimprovestereomatchingalgorithminmatchingprecisionoflow-textureregions．Whenthemethodisappliedtofacehightexture，therobustnessandaccuracyofstereomatchingwilldecline．Tosolvetheproblem，favorablepart

5、sofepipolardis-taneetransformresultsareextractedindifferentepipolarlength．Theresultsofexperimentsshowthathighermate—hingaccuracyandlowercomputationalcomplexitycanbeachievedinstereomatchingofhumanfacewiththistrans—formation，andtherobustnessofthetransformforhigh—tex

6、tureregionsisdemonstrated．Keywords：stereomatching；epipolardistancetransform；faceimagepair；low—textureregions10年来，为解决这个问题，各研究机构及研究人员提出了1引言许多立体匹配方法。这些方法总体上可以分为3类：局部匹配方法J、全局匹配方法和混合匹配方法。基于立体视觉的三维场景重建一直以来都是机器局部匹配算法是对像素点的周围领域进行约束的匹视觉及计算机图形学领域的研究热点。三维人脸模型在配方法，按匹配基元主要可分为基

7、于特征的匹配法和基三维动画、人机交互等方面的广泛应用使得众多学者开始于区域的匹配法。基于特征的匹配法往往提取图像的特关注基于立体视觉的三维人脸重建方法的研究。由于征点、边缘、线段等特征作为匹配基元，对图像特征区域人脸表面存在着大面积的低纹理区域，而降低由低纹理区进行匹配，但是只能得到稀疏的视差图基于区域的匹域引人的误匹配率一直是立体匹配中一个难点。因此近配法是比较匹配点邻域窗口之间的相似性，相似度最大收稿日期：2014-09ReceivedDate：2014-09基金项目：福建省自然科学基金(2012J01260)项目第2

8、期胡步发等：基于极线距离变换的人脸立体匹配算法361的像素点认为是对应的匹配点。由于各种应用场合对致些方法大大增加了运算代价但是对于匹配精度的提高并密视差图的需求越来越大，以及区域匹配法在鲁棒性上不显著。并未很好改善低纹理区域的匹配效果。的优势，使得基于区域的匹配法在局部匹配算法中占据YangQx和Ah