一种人脸标准光照图像的线性重构方法

基于相同光照下不同人脸图像与其标准光照图像之间的稳定关系,文中提出一种人脸标准光照图像重构方法。首先,为消除人脸结构影响,引入人脸三维变形,实现图像像素级对齐。其次,根据图像明暗变化,给出一种基于图像分块的光照分类方法。最后,对于形状对齐后的不同光照类别样本,训练出基于子空间的线性重构模型。该方法有效避免传统预处理方法带来的重构图像纹理丢失和子空间方法引起的图像失真。Extended Yale B数据库上实验表明,该方法对图像真实度与人脸识别率的提升,也验证文中人脸对齐和光照分类方法的有效性。     

一种基于逼近理论的曲面重构方法

从离散点列构造一条曲线出发,提出了一种可以处理散乱数据点的曲面重构方法,其主要思想是逐步逼近,即分别用平面三角形和三角Bezier曲面片逼近。详细介绍了空间点的三角划分、离散点的参数化、三角Bezier曲面片逼近以及两曲面片的拼接等算法;最后,给出了几个应用实现。     

一种基于视觉的曲面光照模型参数确定方法

曲面光照模型参数与很多因素有关,很难精确确定,该文提出一种基于计算机视觉的模型参数确定方法。文章首先介绍了Phong光照模型,并以该模型为例,利用视觉信息,采用优化方法确定了光照模型中各参数。实例表明该方法具有有效性和实用性。     

基于四阶偏微分方程的光滑曲面重构方法

常用的基于散点的曲面重构方法如克里金插值法、样条曲面拟合法等存在计算量大、重构曲面不光滑或无法插值已知散点等问题。为此,提出一种基于四阶偏微分方程的曲面重构方法。该方法首先选择一个四阶偏微分方程,并对其构建差分格式,进而分析该差分格式的稳定性和收敛性。在稳定性和收敛性条件下,采用演化的思想,通过有限差分法迭代求解偏微分方程的数值解,并将其稳态解作为原始曲面的逼近。以地质勘探中实际测井数据为例,采用偏微分方程曲面造型方法重构地质曲面,结果表明,该方法计算简便,构造的曲面具有自然光顺性且可以插值于已知散点。     

基于三维激光扫描的物体重构建模

物体拍摄环境具有测量数据量大、物体外轮廓信息复杂等特点,采用当前方法能够获得物体精确的三维点云数据,但缺乏颜色和纹理信息,导致物体重构精度不高,真实感较差;为此,提出一种基于三维激光扫描的物体重构建模方法;该方法通过三维激光扫描技术获取物体点云数据,采用显式的欧拉积分方法对物体整个三维曲面进行平滑,依据三角生长法进行物体三维空间三角划分,将物体网格顶点向球面进行映射,由此构造物体三角网格模型,通过迭代最近点算法对物体非同步点云数据初步匹配结果进行精确配准,利用最近点搜索算法将经多视图立体视觉算法优化后的物体颜色信息和三维点云数据坐标相融合;实验结果表明,所提方法可以快速精确地建立物体三维重构模型,验证了所提方法的可行性。     

一种基于多幅深度图像的混合建模方法

为了快速精确地对一个实体进行的三维重建,提出了一种新的混合建模方法.该方法利用同一实体在不同视点下的多幅深度图像,根据它们之间颜色和纹理的相关性,通过逆投影变换,可将图像中象素点映射到三维空间中的正确位置.然后再经模型重建和重投影,可获取实体在任意视点下的图像.实验结果表明,这种建模方法具有复杂度恒定、获取图像真实感强等优点,适用于形状、结构复杂的物体的重建.     

低成本基于多幅图像的三维人体重建

提出一种基于多幅图像的低成本的重建目标三维人体模型的方法。首先建立每幅图像上特征点与原始模型特征点之间的对应关系,然后使用基于径向基函数方法对原始模型进行变形从而获得目标模型并对目标模型应用三种过滤器进行局部修复,最后使用视角无关的方法实现纹理映射和基于顶点混合的方法实现皮肤骨骼运动系统。实验结果表明该方法精度高,实用快捷且成本低廉。     

基于两幅图像的三维物体分层重构

文章研究在仅有两幅图像的条件下,如果摄像机内参数保持不变,如何利用场景中的结构信息实现空间物体的分层重构,研究表明,计算出无穷远平面的单应矩阵,可以仿射重构,计算出绝对二次曲线的像,就可以进一步实现欧氏重构。最后给出一个具体的实验,结果表明该算法是可行的。     

三维图像重构的参数估计与算法实现

论文介绍了一种SFS算法的参数估计及其实现。它在考虑自遮掩影响的情况下,有效地估计了SFS算法中涉及的各种控制参数,并引入亮度约束、灰度梯度约束和可积性约束,计算出表面高度和表面向量,实现三维重构。最后还指出了在Matlab中实现需要注意的问题。     

基于人脸标准化的纹理和光照保持3D人脸重构

现有人脸纹理重建方法对于人脸的皱纹、胡须、瞳孔颜色等重建效果往往不够细致.为了解决此问题,文中提出基于人脸标准化的纹理和光照保持3D人脸重构.首先对2D人脸图像标准化,使用光照信息和对称纹理重构人脸自遮挡区域的纹理.然后依据2D-3D点对应关系从标准化的2D人脸图像获取相应的3D人脸纹理,结合人脸形状重构和纹理信息,得到最终的3D人脸重构结果.实验表明文中方法有效保留原始2D图像的纹理和光照信息,重构的人脸更自然,具有更丰富的人脸细节.     

PC环境下三维图形重构算法的设计与实现

基于离散三维数据场重构物体形态是三维数据显示的重要内容．本文详细讨论了在PC环境下采用多边形网络结构法的实现方法：通过数据采样、噪声消除、投影变换、消除、光照处理、曲面拟会，即可显示出具有灰度变化的透视三维图形．它具有算法简单、显示速度快、图形清晰的特点，广泛应用于不同类型的三维数据场实时图形显示．     

一种变形表面的三维测量方法

提出一种新的利用标定图像进行三维测量的方法。利用SIFT算法找到初始的对应点,然后根据这些点生成三维空间中的种子点,再以这些种子点为中心,向外区域增长,直到完成整个物体表面测量。在每次增长的过程中,需要计算增长的三维空间平面在两个相机上的投影之间的图像相关系数。图像相关系数较大时认为是正确的增长,否则是错误的增长。实验证明,使用该方法能够得到很好的三维测量结果。     

一种基于标志点的三维表面模型的切割方法

在计算机辅助虚拟手术研究中,需要对三维模型进行切割.由此,提出了利用标志点及三角剖分构建三维网格模型的方法来切割三维模型,并对切割后断开的网格进行修补,最大程度避免切割部位失真.该方法已应用到颅外科手术仿真系统中,实践证明,该方法容易实现,且能够比较精确地切割三维模型,达到理想的效果.     

基于三维建模的眼镜遮挡下人脸识别

眼镜作为人脸特征的不稳定性是眼镜遮挡人脸识别的主要问题。为避免现有方法消除不稳定眼镜特征时带来的人脸特征丢失,将眼镜视为人脸固有部分,提出一种基于三维建模生成人脸虚拟样本补偿眼镜不稳定性的方法。三维建模方便眼镜模型参数的调节。通过调节眼镜参数,具体分析眼镜不同部分对人脸识别的影响,同时,针对影响严重的镜片模糊和反光,均做相应处理。CAL-PEAL的实验表明本文方法对识别性能的大幅度改善,并验证镜片处理的有效性。     

基于改进符号距离函数的变分水平集图像分割算法

为保证水平集图像分割算法的稳定性,传统水平集方法常采用重新初始化的方法或引入符号距离函数,但这两种方法存在计算量大或计算不稳定的问题.因此,提出一种基于改进符号距离函数的变分水平集图像分割算法.首先,改进已有的Double-Well型符号距离函数约束项,改进后的约束项可避免重新初始化、提高计算效率,同时也能更好地保证水平集函数演化过程的稳定.然后,利用基于全局灰度信息和局部灰度信息的活动轮廓模型构造能量泛函,该能量函数继承了全局模型和局部模型的优点,可驱动水平集函数准确演化至目标边界,且可动态调整组合权重.最后,引入高斯卷积运算,加快演化速度同时也对水平集函数起到平滑的作用.对人工合成和自然图像的数值实验及与同类模型的对比实验证明,提出的模型具有较高的分割准确度及对噪声和初始轮廓的鲁棒性.     

一种基于会聚式体视模型的三维表面重建方法

本文在推导并简化会聚式体视模型视差公式的基础上,基于充分的生理依据,选取多尺度高斯微分滤波器滤波向量为匹配元,采用随机松弛方法的思想,设计了一个分层优化三维重建算法。算法利用双向匹配发现存在不利因素区域,随后对目标函数各项合理加权,从而改善了在该区域的重建效果。该算法能有效地直接产生密集的视差场,经实验验取得了良好的效果。     

基于三维TIN的精细表面建模方法

对现有三维不规则三角网（3DTIN）生成算法作了简要分类,回顾和评价了各类典型方法的优缺点和适用性,然后在此基础上提出了一种融合雕刻算法和生长算法优势的合成算法,给出了相应的数据结构。算法基于表面三角形任意一边的邻域结构,采用加权最小长度准则实现表面的快速生长。应用实例表明,算法可以重构具有任意拓扑的复杂表面,并且重构的三角网格表面与被采样的物体表面拓扑差别最小。