林雪英，徐 晓，刘 希

(1.华南理工大学理学院，广东 广州 510640;2.华南理工大学广州汽车学院，广东 广州 510640)

视频由单幅图片构成，探讨从单幅图片恢复三维形貌对从二维视频恢复2.5维信息有实际意义。而从人类视觉能就单幅图片恢复2.5维信息的特点来看，研究单幅图片的恢复也具有重要的学术价值。

本文探讨从单幅图片恢复人体三维形貌，是指对单幅图像进行分析处理，得到人体表面0°～180°的三维信息，是一种实用的三维人体恢复技术，在生物学、医学及人类科学[1]、多媒体、人机工程、视频会议、3D游戏开发等领域有广泛的应用[2]。

本文利用明暗恢复形状(Shape From Shading，SFS)[3]方法从单幅图片中恢复人体三维形貌[4]。其核心思想是利用二维图像中留下的三维线索——灰度信息，在光源坐标系下计算与每个像素点对应的表面法向矢量信息，通过坐标旋转到图像坐标系中，得到图像中的人体的三维尺寸。这种方法不受光源限制、便于现场操作、最大限度的节省硬件资源，测量速度快、成本低，且易于实现系统间的信息集成。将人体知识加入到人体图像中光源的预测中，利用人体四肢可以近似为圆柱体这个特点进行粗略的光源预测，并将预测的光源用于恢复人体表面三维形貌。以此为基础进行了实验，实验表明此方法在一定情况下是有效的。

1 SFS方法

SFS方法早在1970年由麻省理工学院的Horn等人首次提出来，他们将反射图的概念引入照度方程中，假定物体表面为朗伯体表面[5]，建立了物体表面方向和图像亮度之间的函数关系，求解该函数模型即可获取物体表面坐标的高度值。……