面向形变模型的三维人脸建模研究及其改进

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面向形变模型的三维人脸建模研究及其改进

廖海斌, 陈庆虎, 鄢煜尘

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2011 > 36(2): 176-180

廖海斌, 陈庆虎, 鄢煜尘. 面向形变模型的三维人脸建模研究及其改进[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(2): 176-180.

引用本文:

廖海斌, 陈庆虎, 鄢煜尘. 面向形变模型的三维人脸建模研究及其改进[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(2): 176-180.

LIAO Haibin, CHEN Qinghu, YAN Yuchen. 3D Face Reconstruction of Morphable Model and Its Improvement[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(2): 176-180.

Citation:

LIAO Haibin, CHEN Qinghu, YAN Yuchen. 3D Face Reconstruction of Morphable Model and Its Improvement[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(2): 176-180.

面向形变模型的三维人脸建模研究及其改进

¹武汉大学电子信息学院,武汉市珞喻路129号430079

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(20102120103000004)；河南省科技攻关基金资助项目(092102210398)

作者简介:
廖海斌,博士生,主要研究方向为三维人脸建模、模式识别与图像处理。

中图分类号: P237.3

3D Face Reconstruction of Morphable Model and Its Improvement

¹School of Electronic Information,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China

Funds: 中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(20102120103000004)；河南省科技攻关基金资助项目(092102210398)

摘要: 针对传统三维形变模型效率低的不足,提出了一种简洁高效的三维形变模型进行个性化三维人脸重建。首先建立基于关键特征区域重采样的标准三维人脸数据库,实现三维人脸的稠密对应;然后选择与目标人脸奇异值向量最相似的人脸作为形变模型的基空间,进行形变模型成分的动态选择;最后引入基于特征点的稀疏形变模型替代原稠密对应形变模型进行匹配求解线性组合系数,并完成特定的三维人脸重建。实验结果表明,本文方法建模时间短、复杂度低,通过单张图片的少量特征点能生成逼真的三维人脸模型。
- 人脸建模 /
- 形变模型 /
- 稠密对应 /
- 奇异值分解
Abstract: A simple and efficient linear 3D deformable model is proposed to reconstruct individuation 3D human face.First,a standardized 3D face database based on resampling of key feature region is built to realize the dense correspondence among faces.Then,the faces of which singular value vector is most similar to the target face are selected as the basic space to choose components of morphable model dynamically.Finally,the original morphable model is replaced to a feature-point based sparse morphable model to reduce the difficulty of solving linear combination coefficients.The experimental results show that this method has the short modeling time and low complexity,and can generate a realistic 3D faces from a few landmarks of real-world photos.
- face modeling /
- morphable model /
- dense correspondence /
- singular value decomposition

[1]	杨军, 王博. 非刚性部分模型与完整模型的对应关系计算 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(3): 434-441. doi: 10.13203/j.whugis20190055
[2]	胡超, 王中元, 王潜心, 饶鹏文. 一种改进的BDS-2/BDS-3联合精密定轨系统偏差处理模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(3): 360-370. doi: 10.13203/j.whugis20190132
[3]	杨军, 闫寒. 校准三维模型基矩阵的函数映射的对应关系计算 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(10): 1518-1525. doi: 10.13203/j.whugis20160493
[4]	李金朋, 张英堂, 范红波, 李志宁, 尹刚, 刘敏. 基于χ²准则的磁梯度张量3D聚焦反演方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(2): 255-261. doi: 10.13203/j.whugis20160063
[5]	徐健, 常志国, 张小丹. 采用交替K-奇异值分解字典训练的图像超分辨率算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(8): 1137-1143. doi: 10.13203/j.whugis20150095
[6]	卢骏, 戴吾蛟, 章浙涛. 大坝变形变系数回归建模 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(1): 139-142.
[7]	魏恋欢, 廖明生, BALZ Timo, 张路. 高分辨率SAR层析成像建筑物叠掩散射体提取 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(5): 536-540. doi: 10.13203/j.whugis20120460
[8]	王乐洋, 许才军. 总体最小二乘研究进展 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(7): 850-856.
[9]	吴太旗, 邓凯亮, 黄谟涛, 欧阳永忠. 一种改进的不适定问题奇异值分解法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(8): 900-903.
[10]	辛亮, 张景雄. 共轭面状特征的快速提取与遥感影像精确配准 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(6): 678-682.
[11]	廖海斌, 陈庆虎, 王宏勇. 融合局部形变模型的鲁棒性人脸识别 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(7): 877-881.
[12]	张永军, 胡丙华, 张剑清. 大旋角影像的绝对定向方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(4): 427-431.
[13]	鲁铁定, 周世健. 总体最小二乘的迭代解法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1351-1354.
[14]	李旭东. 基于奇异值分解的灰度级数字水印算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1305-1308.
[15]	魏为民, 梁光岚, 唐振军, 王朔中. 基于重叠正交变换的鲁棒水印方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(3): 326-329.
[16]	利光秘, 李德仁. 优化投资评价模型建模研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1998, 23(3): 276-278.
[17]	吴子安. 鲜水河断裂带垂直形变资料初析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1991, 16(2): 1-7.
[18]	王泽文. 奇异值检验中的混合模型及EM算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1990, 15(1): 39-47.
[19]	徐晖. 平面监测网的动态滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1990, 15(1): 1-11.
[20]	尹任祥. 形变模型的统计检验 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1987, 12(3): 102-112.

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面向形变模型的三维人脸建模研究及其改进

¹武汉大学电子信息学院,武汉市珞喻路129号430079

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(20102120103000004)；河南省科技攻关基金资助项目(092102210398)

作者简介:
廖海斌,博士生,主要研究方向为三维人脸建模、模式识别与图像处理。

收稿日期: 2010-12-15
刊出日期: 2011-02-05

中图分类号: P237.3

关键词:

奇异值分解

摘要: 针对传统三维形变模型效率低的不足,提出了一种简洁高效的三维形变模型进行个性化三维人脸重建。首先建立基于关键特征区域重采样的标准三维人脸数据库,实现三维人脸的稠密对应;然后选择与目标人脸奇异值向量最相似的人脸作为形变模型的基空间,进行形变模型成分的动态选择;最后引入基于特征点的稀疏形变模型替代原稠密对应形变模型进行匹配求解线性组合系数,并完成特定的三维人脸重建。实验结果表明,本文方法建模时间短、复杂度低,通过单张图片的少量特征点能生成逼真的三维人脸模型。

English Abstract

廖海斌, 陈庆虎, 鄢煜尘. 面向形变模型的三维人脸建模研究及其改进[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(2): 176-180.

引用本文:

廖海斌, 陈庆虎, 鄢煜尘. 面向形变模型的三维人脸建模研究及其改进[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(2): 176-180.

LIAO Haibin, CHEN Qinghu, YAN Yuchen. 3D Face Reconstruction of Morphable Model and Its Improvement[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(2): 176-180.

Citation:

LIAO Haibin, CHEN Qinghu, YAN Yuchen. 3D Face Reconstruction of Morphable Model and Its Improvement[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(2): 176-180.

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