3D人脸线框模型的自动调整

3D人脸线框模型是自然人脸表述的重要方法.如何将通用的模型调整到特定的人脸上涉及脸部特点的自动提取和模型的调整两个主要过程.对通过皮肤颜色分割和形态滤波得到复杂背景的视频场景中的候选人脸,用区域惯量椭圆方向进行调整并用先验人脸模板校验以找出人脸和脸部特征区域.根据人脸特征区域所具有的颜色特性和空间分布采用基于特征的人脸识别算法提取部分重要的脸部特征点,由曲线和活动轮廓模型拟合脸部特征边缘,从中提取特征点,用来估计头部姿势和作为插值结点的使用径向基函数插值,可将3D人脸线框模型自动调整到特定的人脸上.

基于三维线框模型的类球体农产品体积和表面积测量

为了快速无损测量不规则类球体形状农产品的体积和表面积,提出了基于三维线框模型的图像处理方法。即以Android系统为工作平台,利用Java结合OpenCV函数库,以三维线框模型为理论指导编写包括图像采集、图像分割、体积和表面积计算的应用软件。用3种不同直径的标准球体在6个拍摄距离下进行测量,所获测量值与理论值的误差小于0.3%,表明摄像头自身畸变小,在图像能完整呈现被测物的拍摄距离,被测物轮廓的大小对测量精度的影响在可接受的误差范围之内。用所提方法、排水法和扫描图像处理法对不规则形状的柑橘、苹果、梨各10组进行体积和表面积测量,结果显示3种测量方法的相关系数大于0.98,表明该方法可较精确测量类球体农产品的体积和表面积。

基于三视图的曲面体重建技术

根据空间二次曲线的投影特征 ,首先利用“五点法”分两步来构造投影曲线 ,得到投影二次曲线的几何参数表达式 ,然后应用“点对应匹配法”由各视图相应的投影曲线构造空间二次曲线的坐标式参数方程 ,并同时构造出空间曲线边的支撑平面 ,从而建立与三视图相对应的曲面体线框模型 .最后 ,提取线框模型中的面信息 ,并根据二流形体的性质和莫比乌斯法则 (Moebius rule)以及正投影规律 ,对候选面进行组合判定 ,将实有面进行装配 ,得到重建结果的实体模型 .这种方法将处理对象拓展到了任意投影方位下的二次曲线 .

三维地质断层结构模型的构建技术及方法

三维地质断层结构模型的构建是三维地质建模的一项重要任务,三维地质断层结构模型对实际的地质分析极为有用.作者在线框架模型的基础上,完善了线框架模型的结构以及构模方法,着重解决了块体模型构建的关键算法,实现了由层面结构模型向块体结构模型的自动转换.

基于工程图的二次曲面体重建

针对基于工程图的曲面体重建 ,在现有的基于边界表示模型 (B reporiented)的重建方法中 ,提出了“线面交点计数判别法”来判断曲面上基环之间的位置关系 ,即曲面上顶点和多边形的包含关系 ,建立各表面上的基环位置关系树 ,并据此构造实体模型的候选面片 最后 ,根据二维流形 (2 manifolds)的性质和莫比乌斯法则 (M biusrule)以及正投影规律从候选面片中提取面序列和确定性面序列 ,将符合条件的面片和面序列装配成实体 这些方法的提出与应用 ,将传统的处理对象由平面拓展到二次曲面 ,从而扩大了形体的重建覆盖域 ,同时减少了候选面片的组合判定次数 。

基于线框模型的复杂断层三维建模方法

建立了包含复杂断层面地质体的三维数学模型。为准确表达复杂地质体各要素的空间几何形态及其相互之间的关联关系,设计了线框单元体模型,并提出了整体描述断层面的技术思路,解决了地层交错情况下断层面和地层面的模拟难题;在上述基础上,结合平面地质图数据,实现了复杂地质条件下三维地质体模型的构建。

一种基于平面地质图的复杂断层三维构建方法

在分析平面地质图数据特点的基础上,为准确表达复杂断层的空间几何形态和相互之间的关系,引入了由地质形体的轮廓线构建而成的线框架模型概念;修正了边界表示法模型有效构建的基本条件;从地层与断层之间的关系角度详细阐述了有效构建线框架模型的方法;提出了以线框架模型为基础的断层面整体构建技术思路,解决了复杂断层面三维构建问题。

基于规则的曲面体三维重建

为了加快曲面体的三维重建速度,提出一种利用面判定重建策略来构造目标形体的重建算法。在面判定重建策略中,提出了"面序列"和"确定性面序列"两个概念。在重建过程中,首先根据2-流形体(2-mani folds)的性质和莫比乌斯法则(M biusrule)以及正投影规律,提取出一些基本的判定规则;然后根据这些判定规则,从由三视图恢复和提取的所有空间候选面中确认面序列及确定性面序列,并将面序列作为拓扑同构面片;最后利用判定规则对候选面片进行组合判定,将符合条件的面片和面序列装配成实体。该方法减少了候选面片的组合判定次数,提高了重建效率。

人脸序列图象的头部运动参数估计

在人脸序列的图象编码中 ,由于模型基编码方法可以获得高的主观图象质量和低的码率 ,因而受到广泛重视 .但是 ,其运动参数的可靠估计还是一个难点 .为此 ,该文分析了头部运动的特点 ,并把它分为头部刚体运动、脸部表情的简单运动和脸部表情复杂运动 3种形式 .其中 ,提取头部刚体运动参数利用了基于特征点对的运动参数估计算法 ,并提出了一个线性的实现方法 ;文中还指出提高运动参数估计的精度在于选择合适的特征点和建立一个和特定人脸相一致的三维线框模型 ;另外 ,还为脸部表情的简单运动建立了形变矩阵 ;最后给出了用面积误差函数评价的运动参数估计误差 .

三维城市地球物理数据管理与服务系统框架

为实现地球物理数据对城市发展提供数据支持,以3D GIS作为基础平台,从数据与信息管理、多方法综合处理与显示、成果的三维可视化表达及信息发布等4个层次阐述了三维城市地球物理数据管理与服务系统框架的构建;数据与信息管理子系统是整个系统的基础,提供数据基础.GIS支持下的第2层次作为数据显示和多方法交互综合处理的工具而存在,并为成果信息表达提供基础.后2个层次实现城市地球物理成果数据的展示功能.第3个层次是对成果数据的三维再现,而第4个层次则通过Web来发布成果信息.在构建三维城市地球物理数据管理与服务信息系统时,存在2个方面需要解决的问题:(1)要实现多期次海量的城市地球物理数据的一体化管理问题.提出了以地球物理勘探点、线作为多方法数据融合的基础,分层次、专题按要素的方式建立多维数据库,以达到对数据的统一管理.(2)成果信息的可视化问题.为了在三维空间中再现成果数据,将地球物理形式的数据转换成地质形式,设计了一个以线框模型为基本思想来表达三维地质模型的数据模型.将提出的系统框架结合华北某地区进行了应用,取得了较好的效果.

利用三维网格模型的头部运动估计

头部三维运动跟踪是人机交互、虚拟现实及模型基编码等领域研究的重要内容。文中提出了一种借助合成模型估计头部三维运动的算法。首先由正交图像建立输入脸部模型 ,将其变换为初始图像人脸的姿态和大小 ;之后选取图像中 3个特征点和对应的模型点 ,利用块匹配确定图像中 3个特征点的运动 ,由 2 D到 3D的对齐算法 ,求出模型的三维运动参数 ;最后由运动后合成模型与图像的小范围相关检测 ,进一步确定最后的模型运动参数。实验表明该算法建模设备要求简单 ,速度较快 。

模型基编码的运动参数估计及误差准则

在人脸序列的图像编码中 ,模型基编码方法可以获得高的主观图像质量和低的码率 ,而受到广泛重视。但是 ,其运动参数的可靠估计还是一个难点 ,而且也没有一个较好的适合视觉特性的误差准则。本文提出了基于特征点的运动参数估计算法 ,并根据边沿 ,亮度和端点特性来自动提取特征点及自适应调整点的数目。提出用重建的图像的质量来估价运动参数误差 ,并给出了误差面积和轮廓转折率误差二个函数。这二个函数较好地反映了运动参数误差引入的图像几何失真。

人脸序列图像的模型基编码

模型基图像编码自 80年代初提出后 ,由于在低码率情况下有高的主观图像质量 ,作为视频编码的方法得到了广泛的重视 .文中对模型基编码方法作了回顾 ,从线框模型的建立、运动参数估计、几何失真评价、码率控制以及实时性能等开展了对人脸序列图像的模型基编码研究 ,提出了许多新的观点和实验结果 .

模型基编码中的脸部运动估值研究

主要针对模型基编码方案的运动参数估值问题 ,运用 3维运动估值的方法 ,推导出运用于人脸运动参数估值的运动模型和光流算法 ,并对该算法的效果进行分析 ,对算法的改进提出看法。

三维矿业软件在金平县龙脖河铜矿建模中的运用

三维矿业软件主要用于处理勘探数据和采矿数据。集矿产地质勘查、矿产资源评估、矿山生产管理功能于一身。本人通过运用Micromine软件对云南省金平县龙脖河铜矿体进行建模,对在建模过程中遇到的一些问题提出探讨。

极低速率模型基视频图像编码(英文)

对模型基编码方法进行了综述 ,着重叙述了目前模型基视频图像编码方法所遇到的问题和解决方法 ,其中许多问题都是我们目前正在研究的内容 ,包括 :3D线框模型、人脸检测、人脸纹理编码、运动参数估计和人脸模型参数编码等 .这些问题是模型基方法在实用前必须解决的问题 ,例如 ,如何在一幅图像中检测和定位人脸 ,如何从构成人脸模型的图像中提取参数 ,及如何进行运动参数的压缩等 .采用这种技术 ,讲话人的脸部图像可用一个模型来表示 ,它在各帧之间的运动可以用很少的参数来编码 。