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基于视觉特征提取的表情人脸动画生成

张翼  
【摘要】: 人脸动画是计算机动画、人机交互和计算机视觉等学科研究的重要研究课题,为人们的交流、文化和娱乐带来极大的便利和乐趣。无论是电影电视、虚拟教学还是网络会议,抑或是视频游戏,人脸动画技术都被应用其中,成为不可或缺的组成部分。 针对人脸动画的研究也是方兴未艾,它涉及到人体生理学、心理学、艺术、计算机图形学和视觉等等多个学科。在此领域,无数的研究者奉献了自己的心力,为我们带来更好更有表现力的动画技术。当前人们对人脸动画的需求,已经从简单的动画本身,发展到能够表现出人脸丰富表情变化,能够渲染出各种艺术风格的人脸动画,同时,人脸动画技术和语音、文字等驱动形式相结合,大大拓宽了它的应用领域。 本文从基于视频的人脸形状特征识别开始,在抽取特征的前提下,提出一种表情人脸动画生成技术。该技术分成两大处理步骤,首先是基于表情映射和图像融合的关键帧生成技术,通过少量预先录制的关键帧图像,生成完整的、含有人脸各种形变和表情的关键帧库;接着是快速增量式中间帧生成算法,根据已知的关键帧库和输入参数动态挑选关键帧,并在关键帧之间插入中间帧,生成平滑自然、富有表情的人脸动画。 实验表明,本文的方法能够生成表情丰富的人脸动画,也很方便的和语音等驱动方式相结合。同时,该方法还可以实现卡通等风格化的表情人脸动画的生成。


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