三維人臉重構(gòu)與反求技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)智能化的不斷發(fā)展,三維人臉模型重構(gòu)在安全認(rèn)證、影視動(dòng)漫、游戲娛樂、醫(yī)學(xué)等許多行業(yè)發(fā)揮著極其重要的作用,因此,重構(gòu)出具有真實(shí)感的三維人臉模型是三維人臉檢測技術(shù)的研究熱點(diǎn),也是三維檢測與逆向工程的重點(diǎn)研究內(nèi)容之一。
　　 本文主要是針對(duì)三維人臉重構(gòu)與反求技術(shù)進(jìn)行研究,主要包括三維人臉點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取、三維人臉點(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)處理和三維人臉CAD模型逆向加工三部分。
　　 1、三維人臉點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取。介紹了基于結(jié)

2、構(gòu)光投影光柵相位法相調(diào)制原理,分析了傳統(tǒng)的一維去包裹算法并推廣到二維去包裹算法,比較了投影光柵相位法解相的相移法PSP和傅立葉變換法FTP兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn),最終選擇基于二維傅立葉變換法的人體面部數(shù)字化掃描系統(tǒng)來獲取精確的三維人臉點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
　　 2、三維人臉點(diǎn)云數(shù)據(jù)重構(gòu)處理。介紹了旋動(dòng)理論,闡述了旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矩陣T詳細(xì)求解過程,分析了基于貼標(biāo)志點(diǎn)的粗拼接算法和基于最小二乘法和奇異值分解法相結(jié)合的高精度自動(dòng)拼接算法；提出了利用

3、凸臺(tái)形標(biāo)定塊實(shí)現(xiàn)兩片人臉點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)拼接。三維人臉點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)粗、精拼接處理后,生成具有真實(shí)感的三維人臉紋理圖,然后重構(gòu)出逼真的三維人臉NURBS曲面,最后形成三維人臉CAD模型。
　　 3、三維人臉CAD模型逆向加工。針對(duì)人臉復(fù)雜曲面,采用逆向反求技術(shù)來加工三維人臉實(shí)體模型,具體擬定了兩種逆向加工方案。方案一是基于CATIA三維設(shè)計(jì)軟件的數(shù)控銑床三維人臉模型加工,主要是進(jìn)行了三維人臉仿真加工；方案二是基于MEM-350快速成形系