融合形變模型與輻照約束機(jī)制的人臉3D形狀恢復(fù).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，三維人臉重建技術(shù)由于其廣泛的應(yīng)用前景，已成為熱點(diǎn)研究方向，并取得一定的成果。目前主要有兩種方法發(fā)展倍受關(guān)注并且理論成熟:形變模型方法和陰影形狀恢復(fù)方法（Shape-from-Shading，簡稱SFS）。其中形變模型方法首先基于三維人臉樣本進(jìn)行建模，然后針對特定二維人臉與得到的模型進(jìn)行匹配，同時(shí)不斷修改模型，直到其匹配度最高;SFS方法利用二維人臉圖像的灰度信息進(jìn)行形狀恢復(fù)，其本質(zhì)為圖像生成的逆運(yùn)算。

2、>　　 因?yàn)閮煞N方法生成三維人臉?biāo)罁?jù)的理論不同，因此其優(yōu)缺點(diǎn)也相異。形變模型方法雖然恢復(fù)的人臉總體上精度很高，但是在細(xì)節(jié)特征部位（例如眼角、酒窩、疤痕等）恢復(fù)較差，且由于其運(yùn)算的時(shí)間復(fù)雜度十分高，不利于實(shí)時(shí)應(yīng)用;而SFS方法雖然其運(yùn)算速度較快，但由于在圖像生成過程中，會丟失大量的形狀信息，恢復(fù)的三維人臉形狀精度有待提高。
　　 由于兩種方法各具不同的優(yōu)點(diǎn)，因此本文提出在形變模型框架下施加圖象輻照約束機(jī)制來融合形變模型與SFS

3、的算法，以期提高人臉恢復(fù)的精確度。在使用形變模型恢復(fù)得到初始的人臉形狀（網(wǎng)格）的基礎(chǔ)上，以合適的方式施加局部輻照約束，同時(shí)使用SFS恢復(fù)出入臉表面網(wǎng)格上的法向量圖（增強(qiáng)的人臉形狀）。這樣恢復(fù)得到的法向量圖將可以包含高解析度的人臉細(xì)節(jié)特征（例如皺紋、酒窩、疤痕等），而這些細(xì)節(jié)特征通常是不能由形變模型直接捕獲的。
　　 另外，我們還將研究新的方法用來估反照率，而不是借助于通常所使用的統(tǒng)一全局常系數(shù)，同時(shí)使用混合反射模型，以增強(qiáng)恢復(fù)的