三维动态人脸图像的高精度填充重构算法设计
2021-10-29李政伟阎永华
河南工程学院学报(自然科学版) 2021年3期
李 浩, 李政伟, 阎永华
(1.河南工程学院 计算机学院,河南 郑州 451191; 2.郑州市中原区教育局, 河南 郑州 450000)
与二维图像相比,三维图像更真实,能够给人更好的感官体验[1],故在游戏、动漫、影视等领域三维重构技术成为研究重点,并且不断向医疗美容、信息安全、通信等领域延伸。三维图像重构中人物图像的制作难度较大,且人物图像中人的面部特征较多,故重构过程更为烦琐[2]。
人脸图像三维重构是指以二维图像为基础,结合计算机视觉技术[3]构造出三维立体图像的过程。张立峰等[4]基于电容层析成像技术实现了三维图像重构,通过对图像的有限元求解得到灵敏度矩阵,利用MATLAB软件重建了三维图像。蔡麟等[5]基于多视角图片设计了多阶段的三维人脸重建优化方法,通过不同视角之间的关联性对应重建人脸结构。付利华等[6]基于超分辨率重构方法对原有图像中的特征进行填充,使人脸的细节特征信息得以保留,最终实现了高分辨率的人脸图像重构。以上方法都在一定程度上实现了图像的精确重构,但重构图像与原图像之间的偏差较大。
针对上述问题,本研究设计了一种三维动态人脸图像的高精度填充重构算法,首先通过立体视觉技术采集目标人物的多幅图像并进行预处理,然后提取图像中的人脸特征并进行立体匹配,最后进行纹理贴图,实现了三维人脸建模。
1 三维人脸重构算法设计
单幅图像由于单一角度的问题,提供的人脸特征信息有限,影响了三维重构的精度,所以本研究通过立体相机从多个视角采集多幅人脸图片,以此为基础进行缺失人脸特征的互为填充,以实现高精度填充三维人脸重构[7]。……
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