基于物理模型的特定人脸模型与表情动画模型

人脸造型与人脸表情动画的研究是计算机图形学领域中的一项热门课题，其模型的建立是构建人脸表情虚拟系统的一个重要基础，该系统可广泛地应用于虚拟环境、可视电话、远程教育等系统中。本文根据人脸生理结构的特点，先将人脸表面分成若干块、进而运用弹性形变原理，分析了脸部各块的形变规律，提出了一种将一般人脸模型变换为特定人脸模型的变形模型，而后又以眼睛为例，分析了“眨眼睛”的物理运动规律，为其建立了表情动画模型。在此基础上我们开发了一个实际的人脸造型与表情动画系统，运用该系统生成的特定人脸及表情动画自然、真实，结果令人满意。     

基于图像的脸部模型调整及表情动画技术研究

采用一种基于图像的三维人脸模型主动调整方法,实现了三维特定人脸模型的真实感重建和表情动画生成。通过特定人脸的正面和正侧面图像上的93个人脸表情特征点,采用整体调整及基于径向基函数插值的局部调整方法对通用三维人脸模型进行几何调整,并利用变形拼接及多分辨率图像融合技术生成无缝的人脸纹理镶嵌图,实现具有真实感的三维特定人脸模型重建。改进了人脸肌肉物理模型并结合弹性约束模型,避免了在表情动画处理中由于肌肉收缩力过大导致网格三角片毁坏而破坏人脸的拓扑结构问题,其局部网格动态细分策略,使生成的表情动画更加细腻。     

人脸肌肉模型的单视频驱动

描述了一种肌肉人脸模型单视频驱动的方法。与传统的通过多视频来驱动人脸模型的方法不同，该方法通过跟踪特定的人脸控制点的位移，来求取人脸肌肉的运动参数，进而求得肌肉模型中所有节点的位移，从而实现以单视频驱动基于肌肉原理的人脸模型。采用此方法我们得到了逼真的表情和口型模拟动画。     

PROMETHEEⅡ法的变形方法及一类优先函数

本文扩展了多属性决策问题中ＰＲＯＭＥＴＨＥＥⅡ法中优先函数的概念，在此基础上给出了ＰＲＯＭＥＴＨＥＥⅡ法的一种变形方法。该变形方法简单明了，易于理解，计算指标具有更为明显的实际含义。另外，本文还提出了一类优先函数及其参数确定方法。最后，本文还给出了一个算例。     

一个MPEG-4兼容的语音动画系统

在已经实现的一个MPEG－4兼容的人脸动画系统的基础上，设计并实现了一个MPEG－4兼容的语音动画系统，MEPG－4是国际上第一个人脸动画标准，本文首先介绍了该标准的定义和我们这现的与MPEG－4标准兼容的人脸语音动画的系统结构，并在此基础上，详细介绍了该系统实现过程中的关键技术，包括人脸动画，中文可视音素的定义，可视音素过渡，表情过渡，可视音素与表情混合，语音与动画同步等。我们的语音动画系统具有计算方法简单，系统通信开销小的特点，在普通微机上就能够产生带有表性的高质量的语音动画。     

聚类字典下集中式稀疏表示的幻觉脸重建方法

在基于稀疏表示的幻觉脸重建过程中,由于冗余的过完备字典会降低稀疏编码的效率和精度,提出用紧的聚类子字典来表示人脸图像的不同结构对象。由高分辨率（high resolution, HR）/低分辨率（low resolution, LR）的人脸图像样本集进行K-均值聚类,为使紧的聚类子字典能够表达图像块的整体特征,对各聚类子集采用主成分分析（principal component analysis, PCA）方法构造字典。得到同构的HR/LR的聚类字典后,对于输入的LR人脸图像块,经自适应选择合适的子字典后,对稀疏编码添加正则化项,采用集中式稀疏编码,以使稀疏表示系数更逼近要重建的HR人脸图像块。由此稀疏表示系数与HR字典的线性组合得到HR人脸图像块,将此图像块与近似结果进行合成,从而得到最终的人脸图像。经仿真实验,并与其他的方法进行比较,实验结果验证了所提方法的有效性。     

基于小波的人脸去光照识别算法研究

研究了面部图像的多级小波分解与重构,分析了光照、表情等变化对小波分解低频近似系数的影响,指出了光照变化对小波低频近似系数影响最大,表情和个体差异的影响次之.在此基础上提出应用PCA变换的方法来重建光照影响小的小波低频近似分量,以此来替换原图的小波低频近似系数,再通过小波重构得到去光照人脸.在识别时,运用特征脸的方法对重构脸进行了特征提取与识别研究,在AR人脸库上进行了测试,并对不同小波基进行了比较,结果表明该方法能有效地去除光照等因素影响,识别效果得到了较大地提高.     

一种反射面天线机电耦合分析的新方法

提出了一种反射面天线机电耦合分析的新方法.该方法基于反射面天线的结构分析,利用变形反射面单元的节点位移信息得到变形后的反射面的网格模型.在此基础上,通过使用物理光学法直接计算出变形反射面天线辐射场.该方法与现有分析方法相比,能够更真实地描述出天线变形对其电磁性能的影响.通过对7.3 m抛物面天线的仿真,验证了该方法的有效性.     

基于多分类器融合的多姿态人脸检测方法

针对复杂背景的彩色图像中复杂姿态人脸的检测问题提出了一种基于多分类器融合的人脸检测方法.首先使用AdaBoost层叠式算法分别训练正面人脸分类器和侧面人脸分类器,将正面人脸检测结果和侧面人脸检测结果相融合得出可能包含人脸的候选区域,然后使用YCbCr空间的肤色统计模型在这些候选区域中进一步验证人脸.该算法既利用了不同姿态人脸分类器的信息融合,又利用了人脸灰度纹理特征和人脸肤色信息的融合,对人脸姿态和图像背景有较强的鲁棒性,而且处理速度很快.实验结果表明,方法可以有效提高对复杂姿态人脸的检测概率,并显著降低虚警检测概率.     

基于3D直方图联合面部特征的人脸跟踪系统

针对人脸跟踪中存在的实时性和准确性难以同时兼顾的问题,提出了一种基于三维直方图肤色模型联合面部特征提取的人脸跟踪算法,采用网格映射缩略图、运动矢量预测和搜索窗参数修正等方法来提升算法的性能,从而既提高了算法的执行效率,又保证了算法的准确性,最终实现了一套人脸跟踪系统。仿真结果表明,该系统能够克服复杂背景的影响,准确的检测出有效的人脸,并对人脸进行实时跟踪,具有较强的鲁棒性。     

实时流体模拟中边界检测方法的改进

基于物理的流体模拟近年来成为了计算机图形学和动画领域的研究热点,其方法在总体上可以分为欧拉法和拉格朗日法,其中基于拉格朗日法的流体模拟在处理边界时一般采取单元格标志的方法,这种方法精度较低且细节表现力不强。引入刚体碰撞检测的方法,对流体边界模型和算法进行了改进,通过对流体边界的预处理加速了碰撞检测的过程,使流体的边界不限于标志为边界的单元格,而是自由的面或线段。用例证明改进的算法提高了碰撞的精确度,增强了算法的实用性、灵活性和模拟的真实感。     

智能决策支持系统的人机接口初探

人机接口是决策支持系统的一个重要组成部分。随着人工智能研究的不断深入, 智能决策支持系统的概念被提了出来。智能决策支持系统的人机接口和传统的决策支持系统的人机接口相比, 应该更加友好和具有某种智能, 本文拟对此作一些初步的分析。同时对基于用户模型和自身知识的人机接口进行具体的探讨。     

基于海浪谱的波浪模拟

近年来，自然景物的模拟一直是计算机图形学中最具挑战性的问题之一。作为自然景物模拟的重要内容，对流水、波浪的模拟正日益引起人们的关注。现有的模拟方法要么从流体力学方程组出发，去求解复杂的Navier-Stokes方程，要么根据波浪的形状，去构造具体的波形函数。本文从海洋学现有的观测和研究成果出发，利用海浪频谱和方向谱的相关公式，实现了基于海浪谱的浪波造型及显示，实践证明该方法可以快速有效的模拟波浪。     

基于径向基函数网络人脸识别的研究

用人脸信息来识别和辨认一个人类个体,是计算机视觉和模式识别领域中的一个研究热点。本文提出了一种基于径向基函数网络(RBFN)识别人脸的方法,使用主分量分析(PCA)技术降低样本维数,并用生成图像(SI)技术改变人脸的姿态,以增加学习样本数。用标准人脸库ORL进行实验,表明人脸识别效果有大幅度的提高。     

基于特征人脸和肤色统计的人脸检测

提出一种在视频中检测人脸的新方法,该方法首先用特征人脸检测第一帧画面中人脸的位置和大小,将它作为卡尔曼(Kalman)滤波的初始值和肤色分布统计的训练样本,然后利用卡尔曼滤波预测人脸,最后用肤色分布模型确定人脸,就可以检测到人脸。这种方法的优点是可以在复杂背景下快速准确地检测到人脸位置和大小。实验结果表明使用该方法可以实时准确地检测到视频中的人脸。     

控制世界——哲学的新功能

哲学的功能研究是哲学研究的重要方面。哲学的功能不仅是解释世界和改变世界,而且应包括控制世界。认识哲学的控制世界功能,有利于我们提高认识世界和改造世界的效果和效率,并更好地为人类的生存和发展服务。我们应当将控制世界范畴纳入哲学理论体系,并处理好其与认识世界和改变世界的关系,使哲学理论与时俱进,更好地为现实服务。     

计算机控制系统信号重构容错算法研究

信号重构是计算机系统与被控对象进行信息通信的重要环节,在简要分析Shannon重构、ZOH重构和一阶重构等信号重构方法局限性的基础上,提出了一组基于三点插值的重构算法和被控过程采样数据的一步容错预测算法,并将一步容错预测与三点插值算法相结合,建立了对于被控过程信号异常情况有良好容错能力的一步容错预测二阶重构算法。上述的一步容错预测二阶重构算法不仅结构简单、可用于在线控制,而且算法精度和可靠性明显高于普通的ZOH重构和一阶重构算法。     

无模型控制方法的抗干扰能力分析

无模型控制方法在实际应用中收到了良好的效果,这是因为无模型控制方法有一系列优秀的性能.实践表明在这些性能中,克服强干扰的能力是最重要的.分析了无模型控制方法的抗干扰能力,并通过与PID调节器抗干扰能力的仿真比较,进一步说明了无模型控制方法具有很强的抗干扰能力.     

基于谱分析的实时波浪模拟

海洋表面有各种各样的波浪，作为一种自然现象，其模拟已成为计算机图形学中最具挑战性的问题之一。风浪是最主要的一种波浪，其模拟在工程及影视中的应用已日益引起人们的关注。本文从海洋学已有的统计观测结果出发，利用海浪频谱与方向谱的相关公式，对开阔海面深水域的风成波浪进行了模拟。实践证明，该方法对波浪的模拟在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。