基于雙目立體視覺的人臉三維點云重建系統(tǒng)研究.pdf

1、人臉三維點云模型在人臉識別、三維動畫、虛擬現(xiàn)實等許多領域有著廣泛的應用。在各種人臉三維點云重建技術中，雙目立體視覺由于其實現(xiàn)靈活、配置要求低的特點而受到廣泛的重視。立體匹配算法是雙目立體視覺技術的核心，本文對這個影響重建精度的關鍵因素進行了深入的研究，結合現(xiàn)有的立體匹配算法，提出了兩種實用的人臉三維點云重建算法：
　　 1.一種基于引導點的從稀疏到稠密的兩步匹配算法。算法首先以一種改進的種子點增長算法得到稀疏匹配結果；然后提出一

2、種分段動態(tài)規(guī)劃的方法，利用稀疏匹配的結果作為引導點來控制動態(tài)規(guī)劃過程中視差搜索的范圍。一方面加強了分段內的約束，分段的端點都是已知的稀疏匹配點，作為控制點從兩端同時約束分段內的最優(yōu)路徑搜索過程，并加強了與鄰近掃描線之間的約束；其次降低了分段之間的影響，特別在特征區(qū)域邊界處，分段之間的視差變化較大，分開優(yōu)化，避免了錯誤的傳遞和累積，提高了匹配的準確度。
　　 2.一種加入了垂直約束的基于控制點的迭代擴散動態(tài)規(guī)劃算法。動態(tài)規(guī)劃法應用

3、于立體匹配時，匹配結果和相鄰約束網(wǎng)格結構的選取有很大關系。一維水平掃描線結構會出現(xiàn)熟知的條紋效應，為解決這個問題，首先加入了垂直方向的約束，將水平約束和垂直約束統(tǒng)一起來；同時還引入了控制點，從控制點開始向周圍區(qū)域迭代擴散地進行優(yōu)化，既可以充分地約束視差搜索的范圍，又可以有效地降低計算復雜度，最重要的是有效地減輕了條紋效應，進一步提高了匹配的準確度，從而得到精度更高的重建結果。
　　 基于上述匹配算法，實現(xiàn)了完整的獲取人臉三維點云