基于二维图像的三维人脸建模(5)

根据二维图像重建三维图形

基于二维图像的三维人脸建模技术研究

第一章 绪论

人脸是区分不同个体的最重要的特征，也是人体上最具表达力的一个组成部分。人脸表面具有十分复杂的几何形状和非常丰富的颜色纹理信息，而且兼有广泛性和多样性特点。因此人脸识别是一项具有很大挑战性的工作。

当前人脸识别的方法主要集中在二维图像方面，其识别的准确率在一定程度上由图像来源和质量决定。因为容易受到外部环境和对象自身条件的限制，最终识别结果往往不尽人意。

针对二维人脸识别的不足，科学家们提出利用三维人脸信息进行人脸识别。从70年代以来，三维人脸建模技术日益引起人们的关注，许多不同领域的研究者提出很多创新方法，从而大大推进了该技术的发展。由于巨大的应用前景和科学上的挑战性，真实感三维人脸建模近些年来逐渐成为计算机及相关领域最热门的研究方向之一。

1.1 研究背景

自人类社会形成以来，人们对模拟人脸一直抱有浓厚的兴趣。最初实现人脸模拟的方法包括美术绘画、泥塑艺术、雕刻工艺等，随着科技的进步，出现了电影和照片，但其仅限于反映人脸在某个角度的二维信息。然而随着科技的进一步发展，在诸多领域单方向的人脸信息已经不能满足人们的需要，人们希望可以从各个方向观察人脸，从而可以更便利的识别人脸对象。近些年来，计算机技术的发展日新月异，人脸建模技术的应用领域也日益广泛，人们利用计算机优良的数据计算和处理能力使人脸模拟技术日趋完善，不管是二维还是三维人脸图像，都可以在计算机上进行模拟和演示。现在三维人脸建模技术已经作为一个研究热点而广受关注。

当前虽然已经在三维人脸重建方面取得了一些成就，但在实现完美的三维人脸构建方面还存在有许多问题，从几何结构上来看，人脸表面具有极其复杂的外部轮廓曲线和纹理信息，只有利用精深的数学方法才能描绘这些特性。表情动作的仿真、头发的模拟、光照强度的调整、真实感纹理映等这些问题的彻底解决都有一定的难度，近些年来图像图形学专家一直致力于解决这些难题。而且三维建模需要专用的设备，需要处理的数据量大，不便于存储及网络上传输等问题需要进一步改善[1]。

三维人脸建模虽然存在许多难以解决的问题，但很多学者专家还是在坚持不懈的致

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