正臉化算法研究.pdf

1、正臉化是利用一幅或多幅側(cè)臉圖像，通過形狀、紋理等信息的恢復(fù)，合成正面人臉的技術(shù)。通過正臉化技術(shù)，可以使得人臉識別算法在非正面姿態(tài)下的識別率顯著提高，是人臉識別系統(tǒng)中一個重要的環(huán)節(jié)。而且正臉化技術(shù)離不開人臉對齊技術(shù)的支持，人臉對齊是正臉化的基礎(chǔ)，大多數(shù)正臉化算法都需要人臉嚴(yán)格對齊。為實(shí)現(xiàn)單張側(cè)面人臉合成正臉圖像，本文首先研究了人臉對齊算法，然后在人臉的嚴(yán)格對齊基礎(chǔ)上，研究基于三維形變模型(3DMM)的三維人臉重建算法，最后實(shí)現(xiàn)正面人臉的合

2、成。本文的主要工作如下:
　　首先設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了具有抗黑框眼鏡干擾、精度高的基于Softcascade和樸素貝葉斯分類器的雙眼定位算法。通過訓(xùn)練Softcascade雙眼分類器，獲取雙眼的候選點(diǎn)坐標(biāo);在此基礎(chǔ)上，提取左、右眼及雙眼區(qū)域的HOG特征，并通過特征篩選構(gòu)建各自的特征空間，再利用樸素貝葉斯分類器實(shí)現(xiàn)雙眼的精確定位。
　　然后，基于雙眼定位算法，并仔細(xì)研究有監(jiān)督下降法(SDM)在人臉對齊中的應(yīng)用，提出改進(jìn)算法:基于雙眼預(yù)

3、定位和SDM的人臉對齊算法。通過在人臉對齊的初始化過程中，增加雙眼預(yù)定位處理，能有效避免特征點(diǎn)在優(yōu)化過程中，收斂到局部最優(yōu)解，從而提高人臉對齊的精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的改進(jìn)算法，能有效提升特征點(diǎn)定位精度，且在各種姿態(tài)角度（保證雙目可見）、各類常見表情條件下，均獲得良好的人臉對齊效果。
　　最后，采用基于3DMM的三維人臉重建算法來合成正面人臉圖像。首先將SDM應(yīng)用到訓(xùn)練人臉姿態(tài)估計回歸模型當(dāng)中，提出了基于SDM的人臉姿態(tài)估計