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《西南交通大学》 2014年
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基于不同性别头部网格模型的三维头部重建

黄军伟  
【摘要】:随着虚拟现实技术的不断发展,该技术已渗透到人们生活中的各个领域,虚拟人的个性化研究也就成为了研究的热点。头部是虚拟人中最能体现个性化的部分,三维虚拟人的头部建模研究已经持续了几十年,人们常常利用三维扫描设备或者建模软件来构建逼真的三维头部模型,但是这些模型无论从经济方面还是可操控性方面考虑都存在一定的局限性。因此,如何构建一个既能完整表达头部几何拓扑结构、易于操控,且同时具有真实感的三维头部模型是该领域亟需解决的重要问题。 针对当前三维头部重建中使用的网格模型存在不能完整表现头部几何拓扑结构或者模型过于复杂的问题,本文首先对Candide-3模型和简化的网格模型进行结合,构建了一种新的通用头部网格模型,并对此模型参照一定的比例进行调整,得到男女有别的三维头部网格模型;然后,对输入的人脸正面照片使用ASM (Active Shape Model,主动形状模型)算法自动提取特征点,并输出这些特征点的坐标信息,通过计算特定的特征点之间的欧氏距离,与统计结果进行比较,进而对输入照片中的人脸性别进行识别。其次,选择对应性别的网格模型,通过特征点和非特征点的调整得到与输入图像人物相匹配的特定头部网格模型。随后,针对得到的特定头部网格模型使用自适应纹理贴图的方法得到重建后的真实感三维头部网格模型,其中在重建的过程中,采用Image Quilting方法解决纹理接缝问题;最后通过组合AU(Action Unit)来合成六种基本表情。实验结果显示,新建的网格模型能很好的表达头部的几何拓扑结构,并且易于控制,通过选择对应性别的网格模型进行重建能在一定程度上提高重建的速度,最后利用自适应纹理贴图的方法得到具有较强真实感的重建效果,具有较好的适应性以及一定的应用价值。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP391.9;TP391.41

【参考文献】
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