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基于形变模型的三维人脸快速重建改进算法
引用本文:胡阳明,周大可,鹿乐,杨欣.基于形变模型的三维人脸快速重建改进算法[J].吉林大学学报(信息科学版),2012,30(6):605-609.
作者姓名:胡阳明  周大可  鹿乐  杨欣
作者单位:南京航空航天大学 自动化学院, 南京 210016
基金项目:国家自然科学基金资助项目,南京航空航天大学基本科研业务费专项科研基金资助项目,南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金资助项目
摘    要:针对传统三维人脸重建算法效率低且难以满足实际应用的缺陷, 提出一种三维人脸重建改进算法。该算法基于ASM(Active Shape Model) 增强算法, 自动地对特定二维人脸特征区域进行准确定位, 并实现三维人脸数据库的归一化; 利用稀疏形变模型对特定正面二维人脸进行快速三维重建; 采用明暗纹理恢复算法对重建后的三维模型人脸特征区域的每个顶点法线进行约束, 并将其应用于人脸识别中。实验结果表明, 该方法可实现对特定正面二维人脸快速三维重建, 并取得较好的三维重建精度与识别率, 与经典ASM算法相比, 精度提高12.3%, 迭代次数减少6次。

关 键 词:人脸三维重建  形变模型  明暗纹理恢复  人脸识别  主动形状模型  
收稿时间:2012-08-14

Improved 3D Fast Face Reconstruction Algorithm Based on Morphable Model
HU Yang-ming , ZHOU Da-ke , LU Le , YANG Xin.Improved 3D Fast Face Reconstruction Algorithm Based on Morphable Model[J].Journal of Jilin University:Information Sci Ed,2012,30(6):605-609.
Authors:HU Yang-ming  ZHOU Da-ke  LU Le  YANG Xin
Institution:College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
Abstract:The traditional algorithm of 3D face reconstruction is inefficient and difficult to meet the requirements of practical application. To address this problem, a 3D face fast reconstruction algorithm is proposed. The algorithm based on improved ASM (Active ShapeModel) is used to automatically and accurately positioning the feature points, and the improved ASM based algorithm is used to normalized 3D face database. The sparse 3D morphable model is established to fast reconstruction 3D face from the 2D frontal face; Finally, shading information of 2D image is fully used as a prior knowledge to constrain each vertex's normal located in feature region of 2D face. Experimental results certify that the proposed method obtains faster speed to reconstruction 3D face from the 2D frontal face. keeping a quite high accuracy results and having a high recognition rate.
Keywords:3D face reconstruction  morphable model  shape from shading(SFS)  face recognition  active shape model(ASM)  
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