具有真实感的虚拟人脸合成

建立了一个可变形的三维人脸网格模型，通过两种变形方法使网格模型与特定人脸照片相匹配；利用所提供的特定人脸的照片，合成人脸的无缝拼接纹理图，同时对变形后的特定人脸网格模型进行了Bezier磨光；将人脸无缝拼接纹理图映射到Bezier磨光后的特定人脸网格模型上，从而生成具有真实感的三维人脸．     

人脸动画中逼真纹理映射的方法

生成真实感人脸纹理细节是人脸动画中的重要组成部分.根据人脸纹理映射部位定位准确和形象逼真的要求,提出了采用MPEG-4标准确定人脸模型特征点的位置,在照片纹理上标注特征点,分区域自动计算三维人脸纹理坐标,实现人脸纹理映射的方法.实验结果表明,使用该方法,人脸纹理映射部位定位准确、效果良好.     

一个真实感语音同步人脸动画系统

报道了一个基于肌肉模型的人脸语音动画系统的设计过程，先用一组人脸的激光扫描数据建立起一个三维人脸模型作为原始模型，然后根据特定人脸照片数据对原始模型进行修改以得到特定的人脸模型，在此模型的基础上进行纹理映射，从而实现了人脸表情和语音同步动画。     

基于正交图像生成人脸模型的合成分析方法

针对采用现有基于图像的人脸建模方法生成的三维人脸模型存在的人工性缺陷问题,提出了一种基于合成分析方法的个性化三维人脸建模方法.利用合成方法由两幅正交人脸图像生成一个初始三维人脸模型,比较基于颜色直方图方法合成的人脸图像纹理与输入图像纹理的差异,根据纹理差异来指导对人脸网格的局部自适应细分,不断调整合成的三维人脸模型,从而更好地保持了人脸的精细细节特征.实验结果表明,使用该细分反馈算法,可以减少模型的人工性缺陷,在整体上提高了合成人脸模型纹理的真实感.     

三维人脸纹理改善及其在模型匹配中的应用

为改善三维人脸库的颜色纹理,基于纹理映射技术,提出了一种改善方法．使用统计学中曲线拟合与线性回归的方法,根据扫描仪获取的三维人脸库颜色纹理空间,拟合、逼近真实纹理空间,进而得到改善的颜色纹理空间,建立了三维人脸库颜色纹理空间到改善的纹理空间之间的映射关系．根据该映射关系改善了三维人脸库颜色纹理,缩小了其与真实纹理之间的差异．实验结果证明,用该方法改善后的纹理与真实纹理的差明显小于扫描得到的纹理与真实纹理之间的差;在模型匹配过程中使用改善后的纹理,可提高模型匹配速度,缩短匹配时间．     

一种快速真实感人脸绘制的方法

为了生成具有微观结构的真实感人脸模型,提出了一种基于几何纹理映射的方法．该方法将法向图映射到人脸几何模型上,由于法向图中的每个像素值都代表着法向量,使得人脸几何模型表面产生了像素级别的法向量;用光矢量对这些法向量扰动并与作为颜色纹理的人脸纹理图相融合,得到了具有皮肤纹理和细小凹凸特征的人脸模型．     

三维地形的真实感实现

三维真实感地形的生成是科学可视化、计算机动画和虚拟现实的技术核心,也是时空一体化地理信息系统的关键技术,而OpenGL又是最新的三维图形的国际标准,实现地形的真实感显示,其目的是使三维地形景观直观、逼真,交互地显示在计算机屏幕上。涉及的主要技术有纹理映射、高度图、光照模型等。文章介绍了真实感地形绘制中的一些关键技术,阐述在OpenGL程序中如何将其实现,并改进原有的纹理映射技术,提出混合纹理算法,根据地形高度值的不同,采用不同的纹理进行映射,简化了真实感地形绘制的工作。绘制结果逼真,在3D游戏、虚拟现实中有一定的应用价值。     

一种兼容于MPEG-4的三维人脸动画

为了生成真实感的三维人脸动画,提出了一种新的兼容于MPEG-4的人脸动画方法.采用基于均匀网格重采样和网格简化相结合的方法对齐原型三维人脸,并在三维模型上定位FDP和FAP控制点,建立兼容于MPEG-4的人脸动画模型,根据已知的人脸动画定义表构建适合于该方法提出的三维模型的人脸动画定义表.实验结果表明,该人脸动画方法可根据一幅给定的人脸图像自动重建特定人的三维人脸,并根据FAP参数序列驱动模型,生成真实感较好的人脸动画图像.     

三维人脸扫描图像数据预处理

为构造基于知识学习的形变模型所需的规格化三维人脸库,提出一种纹理映射图数据结构及以点为处理单元的分割三维人脸的方法.该结构将原始数据隐含的信息显性化,为激光扫描仪采集的真实三维人脸中分离的采样点与纹理2部分数据建立双向映射关系,以保证数据操作和处理达到实时与同步.基于此结构的快速映射特点,提出的分割方法以二维纹理点为操作对象能够快速处理大量原始数据.     

基于MPEG-4的三维人脸动画系统

为了解决基于模型编码的新一代多媒体压缩标准中的MPEG-4人脸动画技术,引入了一个MPEG-4三维人脸动画系统.首先用3D Scanner获取的主体对象的深度信息和纹理信息特定化通用网格模型;然后采用参数模型和肌肉模型相结合的方法控制模型网格点的变化,生成人脸动画;同时引入人脸功能区的划分并定义了人脸动画表.实验表明:此方法可以在FAP(facial animation parameter)流的驱动下生成理想的三维人脸动画.     

基于柱面反投影算法的三维物体表面纹理重建

从图像中提取纹理用作纹理映射是三维重建的常用方法之一,然而通过相机获取的照片纹理经常存在失真变形．不能直接用于纹理映射,故需要研究失真纹理的校正针对圆柱面物体提出一种柱面反投影算法,将物体在圆柱面上的影像纹理投影到二维视平面上显示,并用线性插值算法对缺损的像素值进行插值校正,然后利用SIFT（Scale Invariant Feature Transform）尺度不变特征点匹配算法对校正后的纹理图像进行特征点提取与匹配,最后采用加权平滑算法实现图像的拼接,从而得到宽视角的纹理图像．实验表明,利用上述方法能够有效地生成三维重建所需的纹理．     

An object tracking and global localization method using the cylindrical projection of omnidirectional image

We present an omnidirectional vision system we have implemented to provide our mobile robot with a fast tracking and robust localization capability. An algorithm is proposed to do reconstruction of the environment from the omnidirectional image and global localization of the robot in the context of the Middle Size League RoboCup field. This is accomplished by learning a set of visual landmarks such as the goals and the comer posts.Due to the dynamic changing environment and the partially observable landmarks, four localization cases are discussed in order to get robust localization performance. Localization is performed using a method that matches the observed landmarks, i.e. color blobs, which are extracted from the environment. The advantages of the cylindrical projection are discussed giving special consideration to the characteristics of the visual landmark and the meaning of the blob extraction. The analysis is established based on real time experiments with our omnidirectional vision system and the actual mobile robot. The comparative studies are presented and the feasibility of the method is shown.     

Robust multiple face tracking via mixture model

Based on particle filter framework,a robust tracker is proposed for tracking multiple faces of people moving in a scene.Although most existing algorithms are able to track human face well in controlled environments,they usually fail when human face appearance changes significantly or it is sheltered.To solve this problem,we propose a method using color,contour and texture information of human face together for tracking.Firstly,we use the color and contour model to track human faces in initial images and extract pixels belonging to human face color.Then these pixels are used to form a training set for setting up texture model on eigenspace representations.The two models then work together in following tracking.To reflect changes in human face appearance,update methods are also proposed for the two models including an adaptive-factor by which the texture model can be updated much more effectively when the human face’s texture or rotation changes dramatically.Experiment results show that the proposed method is able to track human faces well under large appearance rotation changes,as well as in case of total occlusion by similar color objects.     

投影寻踪动态聚类模型及其在地下水分类中的应用

针对投影寻踪聚类模型的不足,结合动态聚类方法对投影寻踪聚类模型进行了改进,建立了投影寻踪动态聚类模型。首先,利用投影技术将多因素（高维）问题投影到一维线性空间,以达到在一维空间研究高维数据的目标;其次,以动态聚类方法构造新的投影指标,对投影到线性空间的反映高维数据结构或特征的投影特征值序列进行聚类分析,进而完成多因素样本聚类分析。投影寻踪动态聚类模型是高维数据样本聚类分析的一种有效的统计方法,模型在整个运算过程中毋需人为给定参数,聚类结果合理、客观。投影寻踪动态聚类模型在地下水分类中的成功应用表明,投影寻踪动态聚类模型具有稳定性好、分类结果明确、操作简便等特点,为多因素聚类分析提供了一种新方法,有着广阔的应用前景。     

一种面向虚拟环境的真实感地形生成算法

给出了一种面向虚拟环境的地形生成算法模型．引入Perlin噪声作为地形高度生成器的基本模型,通过控制噪声的幅度和频率以及噪声叠加,可以生成形态各异的地形．在渲染过程中,使用了3D纹理映射技术,可以模拟随海拔高度而各异的生态景象．给出了一种地形描述脚本语言,能够以数据驱动的方式快速而方便地生成地形．实践证明,用该算法模型在普通PC平台上能够生成真实感较强的地形,并能方便地应用到虚拟现实系统中,满足实时模拟的需要．     

复杂物体透视形态图计算的一种新方法

形态图是用拓扑结构互不等价的一组二维投影来全面表示三维物体的新方法。本文提出了基于视点固定的透视投影模型下,形态图的求解新方法。指出透视投影空间为三维空间,用变半径高斯球表示三维空间,通过高斯球半径的一维搜索,将三维的求解问题转化为二维的求解,从而将透视投影和轴测投影下的求解方法有机地结合起来。     

基于二维人脸图像的三维建模研究

针对目前三维人脸建模方法存在的不足,在分析了网格重采样方法的基础上,提出了一种改进的基于模板的网格重采样方法.首先对人脸的重要特征点大致定位,自动将人脸划分为36个分块,初步建立三维人脸间的对应关系;然后使用重采样的方法,得到具有规则拓扑结构的人脸特征点,建立较为精细的中性人脸模型.经实验证明,该方法能够在较短时间内实现对中性三维人脸的建模,同时对高维模型进行了网格简化.     

基于纹理特征的穿梭分析系统动物检测算法

引入图像处理技术对实验动物进行穿梭分析是定量测定动物行为学改变的重要手段.本文针对穿梭实验箱底部的构造特点,提出采用LBP纹理特征构建背景模型的方法来检测实验动物;首先计算实验箱底部图像的LBP纹理特征,并以该特征构建背景模型,进而分析实验动物进入实验箱后的纹理特征图像并利用背景差分法获取前景目标,最后通过对前景图像进行两次投影得到实验动物的中心坐标,从而完成目标检测.实验结果表明该方法充分考虑了实验动物和实验箱在纹理特征上的区别,可以实时可靠地完成实验动物的检测和定位.