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《广西工学院》 2010年
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有限元法在人脸建模中的应用研究

侯军燕  
【摘要】: 有限元法是利用计算机数值模拟分析的方法,广泛地应用于结构、电磁等领域。它的原理是将实体对象分割成不同大小、不同形状的连续单元组合,单元可以是四边体、六面体等形状。赋给单元泊松比、材料属性,实常数等参数,就可以通过求解单元多元方程得到每个单元的位移,再根据弹性力学和物理方程得出该实体对象的位移。ANSYS是最通用的有限元软件,它提供了100多种单元类型,这样可以使单元组合体边界非常接近实体边界。因此可以用有限元求解几何形状复杂,各种结构和材料的物体。同时它还可以用APDL建立参数化模型,完成许多重复命令,能有效的提高工作速度和效率。 在ANSYS平台上,根据人脸生理结构和几何结构的特点,用确定的特征点和增加辅助非独立点作为ANSYS建模的最低层图元。把这些点用分段拟合曲线的方法,拟合成光滑且连续的人脸线模型,在此基础上根据不同情况下生成的三角面片和四角面片组成,进行一系列的布尔运算即可得到人脸的三维模型。定义该模型一些属性、载荷就可以模拟人的各种表情变化。借助MATLAB图像处理工具箱,在人脸正侧图像中提取出眼睛、鼻子、嘴和轮廓主要特征点三维坐标值作为建模的参数。不同人脸有不同的参数组合,利用APDL语言能够快速完成不同人脸的参数建模。 有限元人脸建模是建立在底层几何图元的基础上的,这样能够减少光照等因素对人脸特征区域的影响,同时参数化建模能快速的从一个模型切换到另一个模型,提高了人脸建模的效率,也降低了后期人脸识别的难度。
【学位授予单位】:广西工学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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