由粗到精的三维人脸稀疏重建方法

针对传统三维人脸重建算法精度不高的问题, 提出一种由粗到精的三维人脸稀疏重建方法。根据稀疏形变模型方法对待重建人脸的部分区域显著点进行重建, 得到第1步重建结果, 并在此基础上进行后续重建。将第1步的重建结果作为新的参考模型, 求取待重建人脸与参考模型的特征点的坐标投影距离, 从而求取参考模型的形变因子, 完成最终三维人脸的重建。由于两步稀疏重建的作用不同, 对重建过程中参数的选取也采用不同方式。实验结果表明, 该方法能有效提高人脸重建精度, 同时保持较快的重建速度。     

基于形变模型的三维人脸快速重建改进算法

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。     

基于一般模型的单幅人脸照片三维重建

针对由单幅照片进行三维人脸自动重建的问题,提出了基于一般模型变形的快速三维重建方法.先通过稀疏形变模型获取照片人脸特征点的深度信息,再将一般人脸模型变形到特定人脸,并使用基于肤色模型的插值合成皮肤纹理.实验证明,三维人脸重建方法快速简便,且只需单幅人脸照片,真实感强,并且可生成多种姿态、光照和表情的人脸图像,有较好的应用价值.     

基于弱监督学习的细节三维人脸重建

人脸细节特征(如皱纹、沟壑等)在表达情感信息和提高模型真实感上起着重要作用,然而目前大多数细节重建算法忽略了人脸细节的复杂特性,以单一方法提取细节,无法兼顾细节重建质量和鲁棒性。为此,本文提出了一个基于弱监督学习的重建算法,使用基于三维人脸形变模型的粗略模型和UV空间的位移贴图来表示细节人脸。为提升网络的细节提取能力,在细节生成部分将人脸细节分为表情相关细节和表情无关细节,并根据两种细节的不同特性分别设计细节生成网络。为进一步提升重建细节的质量,设计了一组针对细节重建的多层级损失函数。最后在大量无标签的二维图像中以弱监督方式学习,实现基于单张图像的细节三维人脸重建。大量实验结果表明,本文算法在鲁棒性和细节重建质量上均有较好的表现。     

特定人的三维人脸模型生成与应用

计算机三维人脸对象的应用范围包括虚拟现实，辅助教学，远程会议，人机交互，游戏娱乐，电影制作等诸多方面，提出利用区域差值法的算法实现基于两幅人脸图像生成具有特定人特征的三维人脸模型，并在生成特定人三维人脸模型的基础上实现了基于MPEG－4的特定人的人脸动画功能，实验取得了良好的效果。     

二维人脸的三维真实感重建

章为解决特定人脸的三维真实感模拟提供了一个简单而行之有效的算法．首先，给出特定人脸的二维多方向照片及三维人脸中性模型，通过中性模型到特定人胜模型的变换产生特定三维人脸模型；然后，对特定三维人脸模型网格体做消隐、投影、纹理映射后合成具有高度真实感的三维特定人脸．如果提供具有特定表情的三维人脸中性网格体和多方向表情照片，该方法同样适用．     

关于三维推转模型的研究

研究了绕非主轴转动的三轴形变核的一些基本性质。发现在一定条件下绕非主轴转动是很有利的。     

GPS技术用于监测大城市三维形变

城市地面的不均匀沉降或三维形变是一种对大城市危害极大的环境灾害，文中进一步探讨应用ＧＰＳ卫星定位技术监测这种三维形变的可行性和有关问题。讨论ＧＰＳ分期监测的数据处理的理论和方法，论证所采用的平差模型和基准方程的合理性，并说明基准方程的几何意义，通过对一个ＧＰＳ形变监测试验网的计算，说明文中所采用和平差模型能够较好地解决不同期观测的尺度和方位偏差问题，ＧＰＳ监测的平面精度可达２－３ｍｍ，高程精度可达     

基于真实三维信息的人脸自动识别

基于三维信息的人脸识别建立在二维人脸识别和人脸真实三维模型重建基础上,通过利用人脸三维模型的不变性,克服目前常用的二维人脸识别过程中存在的成像限制大(必须是正面像)、易于被欺骗(如化装、带眼镜等),从而进一步提高识别的正确率和可靠性.     

剪切流场中液滴形变模型的理论研究

从力学的角度出发,在由两个同心圆筒形成的旋转剪切流场中,分析油水乳化液中分散相液滴的受力及形变,推导出分散相液滴受力与液滴形变的相互关系。提出了剪切流场中液滴形变的三维力学模型,初步建立了拉伸率、收缩系数和剪切应力之间的关系。结果表明,如果测得液滴破裂的临界拉伸率,就很容易求得液滴破裂的临界剪切应力,从而可以应用分散相液滴的拉伸率或收缩系数来分析剪切对油水分离特性的影响。     

基于分层实现的三维场景重构技术研究

三维场景重构的实现具有广阔的应用前景,给出了在无人干预情况下分层实现三维场景重构的实现方式及其关键算法,研究讨论了实现此关键算法,射影重构及实现欧氏重构的基于绝对对偶二次曲面的自标定算法的特点,并讨论了其适用的情况及算法所存在的缺点,研究了算法可能存在的改进方向.     

基于Java3D的手机产品展示模型研究

结合Java3D、几何建模和纹理映射等技术建立并实现了直板手机和翻盖手机的真实感三维展示模型。展示系统以数字图片作为输入,基于Java3D进行手机产品的几何建模,利用纹理映射技术,实现了高效率、高质量的手机产品三维展示的计算机仿真效果。本方法模型建立简单,产品展示真实感程度高,交互性强,可广泛应用于手机产品的展示及广告宣传等领域。     

基于CT图像的颌面部模型三维重建方法

基于CT图像,选择颌面部组织(包括脸颊软组织)为对象,建立符合生理要求的口腔修复、软组织变形仿真模型。利用Amira软件,通过轮廓提取、公共轮廓线建立、模型光顺等操作,结合重建组织的医学特征,对颌面部不同组织分别进行三维重建。所建立的三维模型可真实再现颌面各组织的解剖形态,体现相邻组织紧密结合特性。     

基于立体视觉的三维立体模型全自动拼接方法

基于影像的三维立体模型重建时,如何自动地将部分模型拼接成完整模型是个亟待解决的问题。目前关于三维立体模型拼接大多限制在手动取两个模型上的公共点完成拼接。提出一种方法,能够全自动地、快速地、高精度地实现三维立体模型的拼接。与图像拼接类似,三维立体模型拼接也要经过特征点提取、特征点匹配、空间变换三个步骤。值得一提的是,在特征点提取时利用了三维重建时的点云数据、特征点匹配时利用了点与点间距客观不变、空间转换参数RT矩阵计算时提出了仅用四对精匹配点计算等方法,完成三维立体模型全自动、快速、高精度地拼接,拼接精度达到毫米(mm)级。     

三维模型数字水印技术研究

数字水印技术是一种实现版权保护的有效方法,已经成为多媒体信息安全研究领域的一个热点。对三维模型数字水印技术几年来的研究情况做一综述,从不同角度描述一些三维模型数字水印算法,并在最后做了总结和展望。     

利用GPU实现三维图像重建方法研究

利用CT进行三维重建需要高迭几十亿字节的数据,处理这样的海量数据对PC机或普通图形工作站的CPU来说都将是十分耗时的,重建速度仍是制约三维锥束CT应用的主要因素之一。图形处理器（Graphics Processing Unit,GPU）由于其所具有的超长流水线和高度并行化,不仅在图形处理领域得到广泛应用,而且被用来进行通用计算任务。由于计算机图形学中的投影过程和CT的数据生成本质是一致的,基于GPU进行CT重建是提高速度的有效途径,本文首先针对GPU的特点进行概述,之后着重介绍了在GPU上实现CT重建的原理和方法,同时分析了GPU能够实现加速的原因。     

基于结构光和序列图像的三维重建方法

为解决在基于图像三维重建物体表面的过程中,对不同图像进行立体匹配的难题,提出了基于特征的立体匹配算法,建立了利用序列图像重建物体表面的系统。系统采用投影结构光给物体表面加上主动特征的方法,以快速精确地重建物体表面,并对Canny算法进行了改进,用于轮廓提取、细化和修正等操作,从而准确获取图像主动线索特征。该方法能快速获取物体表面的三维点云数据,并达到了较高的精度。     

Automatic Generation of 3D Building Models with Multiple Roofs

Based on building footprints (building polygons) on digital maps, we are proposing the GIS and CG integrated system that automatically generates 3D building models with multiple roofs. Most building polygons’ edges meet at right angles (orthogonal polygon). The integrated system partitions orthogonal building polygons into a set of rectangles and places rectangular roofs and box-shaped building bodies on these rectangles. In order to partition an orthogonal polygon, we proposed a useful polygon expression in deciding from which vertex a dividing line is drawn. In this paper, we propose a new scheme for partitioning building polygons and show the process of creating 3D roof models.