基于随机森林的人脸关键点精确定位方法

为了解决干扰情况(光照变化、表情变化和姿态变化等)下的人脸关键点精确定位问题,提出一种新的基于随机森林分类器的人脸关键点定位算法。针对目前研究工作尚未解决的人脸表情、光照以及姿态变化等难点,该文有两点主要贡献:1)引入了随机森林分类器和点对比较特征进行关键点定位,这种基于大量样本统计学习的方法能够有效解决人脸关键点定位中光照、表情和姿态变化这些难点;2)结合关键点的位置约束关系,进一步降低定位误差。实验结果表明:该算法可以有效地克服人脸光照、表情和姿态变化等因素干扰,能够对眼角和嘴角6个关键点进行全自动精确定位。     

颈内动脉狭窄时Willis环的血液动力学数值模拟

为检验Willis环的侧支循环能力,以及在动脉内膜切除手术(CEA)中颈内动脉(ICA)被夹闭前后环内的血液动力学变化情况,利用CT扫描数据以及计算机辅助设计软件建立了某病人的三维Willis环模型,在右侧颈内动脉(RICA)处人为地构建了一系列不同程度狭窄的模型.将血液模拟为非牛顿流体,采用ANSYS-CFX软件对Willis环内的血液稳态流动进行了三维数值模拟.计算结果表明,当狭窄率大于50%时,环内血液重新分配,前交通动脉(ACoA)侧支循环作用比后交通动脉(PCoA)更加重要.在CEA过程中,压力与脑部总血流量成正比.对于ACoA缺失的Wil-lis环,只通过提升压力并不能有效增加脑部供血,术中可以考虑进行分流.研究结果对于临床具有一定的应用价值.     

基于OpenCV的人脸检测算法研究

介绍了一种开放源代码的计算机视觉类库OpenCv,阐述了该软件的特点及结构,并对其在Visual C++2005开发环境下的配置作了详细的说明.然后提出了一个基于OpenCv的人脸检测算法.实验结果表明,该算法具有识别效果、实时性好,检测速度快的特点.     

一种改进的Adaboost算法的人脸检测分类器

针对人脸检测中单一分类器检测非常耗时,而且没有考虑到检测后提取标准人脸对后续工作(如识别)等问题,提出了运用Adaboost算法,采用正面人脸和人眼两个特征作为分类器,首先用Cascade算法筛选出输入图像中最有可能是人脸的区域,然后根据以正面人脸和人眼为特征的分类器检测人脸区域,并根据检测出来的人眼距离和角度对人脸进行精确的定位.同时针对实际的图像中人脸常常存在一定倾斜,从而影响后续的人脸的识别率这一问题,采取了根据人眼的位置对倾斜图像进行修正.实验结果表明改进的算法能够在保持一定运算速度的基础上取得准确的人脸,具有较好的实用性.     

视频序列中的人脸检测定位

提出了在不同环境下视频序列中人脸检测定位的多级算法.首先,用改进的帧间差自适应阈值法检测运动区域.然后,用YCbCr颜色空间检测肤色区域,并用二值形态学操作进行后处理.最后,构造眼嘴映射检测定位人脸.实验结果证明,该算法可以有效运用于多人脸、不同表情和姿态、不同光照的情况,检测率平均达到81%.     

视频人脸的器官快速定位

传统的人脸器官定位算法系统运算时间较长,不适于视频人脸的器官定位.运用了Adaboost从视频图像中检测出人脸区域并确定其位置,将人脸区域进行肤色分割并确定出器官位置：首先对视频相邻两帧的人脸肤色区域差分初步确定眼部区域,再根据人脸器官的几何分布特征精确的定位眼部区域.最后利用伪H分量的数据分布确定嘴唇区域.通过实验表明本文的视频人脸检测算法处理时间较短和定位准确率较高.     

基于RGB-D的室内场景实时三维重建算法

针对基于视觉的室内场景三维重建过程中存在三维点云匹配不准确、过程耗时和深度信息部分缺失的问题,提出一种带有深度约束和局部近邻约束的基于RGB-D的室内场景实时三维重建算法.该算法首先利用RGB-D相机采集到的RGB图像做哈里斯角点检测,再用SURF特征点描述方法对检测到的特征点生成64维特征描述子.接着利用特征点集合的深度信息和局部近邻特征点信息作为约束,初步筛选出相邻帧间正确的匹配点对,再结合随机抽样一致性(RANSAC)算法去除外点,以此得到相机的姿态估计.最后利用RGB-D的深度图像,在图优化方法(g2o)的基础上生成三维点云,实现室内场景的三维重建.实验中,RGB-D摄像头装载在自主移动导航的小车上,实时重构的三维场景验证了所提算法的可行性和准确性.     

血管的三维重建模型的优化算法分析

对血管的三维重建模型的搜索算法提出了优化方案,并对算法作了具体分析和实现,从而更加准确、高效地得到了每一张图中切痕的最大内切圆圆心坐标以及血管的半径,为最终完成血管的三维重建提供了重要数据参考.     

基于沃尔什特征和增强型Cascade算法的人脸检测

在训练基于AdaBoost和Cascade算法的人脸检测器时,由于使用了大量的Haar-Like特征,所以训练过程消耗了大量的时间和存储空间,为此该文提出用较少的沃尔什特征来代替大量的Haar-Like特征,可以较大幅度地降低特征之间的冗余,节约训练时间和存储空间.针对Nesting Cascade完全继承前层分类器的不足之处,提出一种具有自主和继承双重特性的增强型Cascade算法.MIT-CBCL库上的实验表明:沃尔什特征可以加快训练速度,而增强型Cascade算法有助于提高测试精度.最后,使用训练好的人脸检测器对MIT CMU前视人脸测试集进行了测试.结果证明该文方法比相应的对比方法更加有效.     

情感虚拟人交互系统的设计与实现

以Candide模型为基础.采用三角形网格形式,应用参数法在VC++环境下实现人脸模型,然后采用脸部表情编码系统方法,通过控制AU实现表情的分析与合成,设计了基于Candide三维人脸模型的人机交互情感虚拟人系统.测试结果表明,用情感虚拟人系统模拟的情感反应符合人类情感行为规律.为实现和谐的人机交互环境提供了一种可行的设计方法.