根据二维图像重建三维图形

河南工业大学硕士学位论文

型，本文也是根据这一思路为出发点进行建模，由于二维正交图像上的特征信息最容易提取，因而在本文实验中使用的二维图像是正交图像。

1.4 本文研究内容

本文研究基于二维正、侧面人脸照片的三维人脸建模，研究内容包括以下几个方面：

（1）采用Poser7.0三维人体建模软件，导出通用人脸模型，对该模型的数据信息根据建模要求进行分类提取，并把它转化为适合本实验研究的数据格式进行保存，为后续的建模工作做好数据准备。

（2）由于在实际中受种种因素的影响，获得的两张照片大小可能不一样，所以在提取特征点之前，要对正侧面照片进行规范化处理，使两张照片的高度一致，也即使正面照片和侧面照片的同一特征点处在同一条水平线上，以保证坐标的统一。

（3）根据MPEG-4的FDP标准选择特征点。由于人脸两侧基本上是对称的，所以定义的特征点也是对称分布的，在统计特征点的坐标时，只需要得出中央特征点和一侧的特征点的坐标即可，另一侧的特征点可由空间对称性直接得到。

（4）对通用人脸模型进行整体变换，使通用人脸模型与特定人脸在外部轮廓和五官位置上大致相一致。在整体变换的基础上对人脸模型进行局部变换，使用径向基函数插值技术变换三维通用人脸模型，对变换后的模型进行二次插值平滑处理，使模型的几何结构更加人性化。

（5）合成全视角人脸纹理图像，使用基于列特征的匹配方法，确定出图像的重叠区域，然后采用直方图匹配的方法进行灰度调整，使用加权平滑算法完成图像的无缝拼接。最后利用金字塔方法进行图像二次融合，避免用正侧面照片获得全视角纹理图时会产生较大纹理扭曲现象，得到更加平滑自然的人脸纹理图。

（6）采用微软公司的Visual C++ 6.0可视化编程语言对OpenGL进行调用，实现特定人脸模型的纹理贴图，得到具有真实感的三维人脸。

1.5 本文的组织结构

第1章，绪论。介绍三维人脸建模技术的研究背景和研究意义，分析近年来国内外对该技术的研究现状。在此基础上，明确本文的研究思路、研究目标以及主要研究内容。

第2章，基于图像的三维人脸建模方法回顾。主要介绍采用二维图像进行三维人脸建模时一些常用的方法，并分析它们的优缺点，指出其适合的应用领域。

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