李佳，任慧

(1.中国传媒大学 理工学部，北京 100024；2.视听技术与智能控制系统文化部重点实验室，北京 100024)

1 引言

在3D动画、电子通讯(可视电话、视频会议)[1]，医疗和法医应用(如颅颌面外科手术模拟，基于头骨数据的面部重建[2]，虚拟老化)等领域，3D人脸建模发挥着不可替代的增强现实的作用。三维建模系统可分为主动视觉和被动视觉系统两种。

主动视觉系统通过测量从外部设备(如三维激光扫描仪或带有结构光的校准立体像片的相机)照射的光束来捕捉三维点云，计算三维坐标和贴图数据，进而生成网格人脸。Lee[3]提出根据激光立体扫描仪的景深数据和色彩数据重建个性化模型的方法。Liao[4]在美化人脸五官的研究中也使用三维激光扫描仪获取人脸网格和贴图。Briggs[5]使用面部激光扫描器来制作用于局部放疗治疗的医用口罩。这些方法也有若干缺点，如耗时多，而且需要的设备比较昂贵等。

基于被动视觉的建模系统指的是一个不需要发光器件并且三维空间人脸信息从二维数字图像中估计的系统。三维信息可以通过分析基于多视角相关特征点的相机空间参数得到，也可以通过调整3D统计模型符合人脸图像来获得。

基于对应特征点的研究方案中，Pighin[6]的个性人脸拟合系统采取了散乱数据插值的技术。该算法的优点是变形不需要与目标网格相同的顶点数；缺点是如果变形控制点超出了所在区域，该变形在边界区域会变得不连续。

Blanz和Vetter等人[7]使用主成分分析法从一个数字化真人人脸数据库中提取构象参数。……