基于雙目立體視覺(jué)的人臉三維點(diǎn)云重建系統(tǒng)研究.pdf

1、人臉三維點(diǎn)云模型在人臉識(shí)別、三維動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在各種人臉三維點(diǎn)云重建技術(shù)中，雙目立體視覺(jué)由于其實(shí)現(xiàn)靈活、配置要求低的特點(diǎn)而受到廣泛的重視。立體匹配算法是雙目立體視覺(jué)技術(shù)的核心，本文對(duì)這個(gè)影響重建精度的關(guān)鍵因素進(jìn)行了深入的研究，結(jié)合現(xiàn)有的立體匹配算法，提出了兩種實(shí)用的人臉三維點(diǎn)云重建算法：
　　 1.一種基于引導(dǎo)點(diǎn)的從稀疏到稠密的兩步匹配算法。算法首先以一種改進(jìn)的種子點(diǎn)增長(zhǎng)算法得到稀疏匹配結(jié)果；然后提出一

2、種分段動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法，利用稀疏匹配的結(jié)果作為引導(dǎo)點(diǎn)來(lái)控制動(dòng)態(tài)規(guī)劃過(guò)程中視差搜索的范圍。一方面加強(qiáng)了分段內(nèi)的約束，分段的端點(diǎn)都是已知的稀疏匹配點(diǎn)，作為控制點(diǎn)從兩端同時(shí)約束分段內(nèi)的最優(yōu)路徑搜索過(guò)程，并加強(qiáng)了與鄰近掃描線之間的約束；其次降低了分段之間的影響，特別在特征區(qū)域邊界處，分段之間的視差變化較大，分開優(yōu)化，避免了錯(cuò)誤的傳遞和累積，提高了匹配的準(zhǔn)確度。
　　 2.一種加入了垂直約束的基于控制點(diǎn)的迭代擴(kuò)散動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法。動(dòng)態(tài)規(guī)劃法應(yīng)用

3、于立體匹配時(shí)，匹配結(jié)果和相鄰約束網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的選取有很大關(guān)系。一維水平掃描線結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)熟知的條紋效應(yīng)，為解決這個(gè)問(wèn)題，首先加入了垂直方向的約束，將水平約束和垂直約束統(tǒng)一起來(lái)；同時(shí)還引入了控制點(diǎn)，從控制點(diǎn)開始向周圍區(qū)域迭代擴(kuò)散地進(jìn)行優(yōu)化，既可以充分地約束視差搜索的范圍，又可以有效地降低計(jì)算復(fù)雜度，最重要的是有效地減輕了條紋效應(yīng)，進(jìn)一步提高了匹配的準(zhǔn)確度，從而得到精度更高的重建結(jié)果。
　　 基于上述匹配算法，實(shí)現(xiàn)了完整的獲取人臉三維點(diǎn)云