基于Candide模型的人脸深度信息生成技术研究

目前通过2D转3D技术转换的3D电影场景中,绝大部分关于人脸的深度信息生成都不令人满意:深度值不准确、立体效果差。文中为解决特定二维人脸图像转换为三维人脸图像提供了一个比较简单有效的方法。首先,应用Candide模型作为通用的3D人脸模型,然后对通用模型调整控制点进行全局变换和局部变换,通过三维模型与人脸最大限度的匹配得到特定人脸三维网格模型。对网格模型采用顶点规则化和NURBS曲面拟合方法获得光滑的模型表面使其逼近人脸,最后生成准确的人脸深度信息。

基于Candide-3模型的姿态表情人脸识别研究

针对姿态表情严重影响人脸识别准确率的问题,基于Candide-3模型的简化,提出了形状表情关键点拟合的人脸几何结构重建和基于三角网格模型的纹理映射的方法,该方法确定关键特征点,根据人脸的几何结构信息确定姿态角,提取Candide-3模型形状表情对应点,调整模型参数,进行几何结构重建;对几何结构中每个三角网格模型进行纹理影射,得到逼真的特定人脸模型。实验结果表明,该方法提高了人脸重建速度,达到减弱姿态表情对人脸识别影响的目的。

基于优化CANDIDE模型的人脸动画

使用CANDIDE模型,实现模型与照片人脸的快速自动匹配.在模型与人脸初步匹配后,对模型局部进行网格优化,提高了模型的表征力同时并不影响匹配速度.用基于薄板样条插值方法(TPS)的网格形变取代传统的移动网格结点的动画方法,有效提高了动画的真实感.实验结果显示,自动模型匹配让动画角色的更换工作变得快速易行,优化的网格形变产生的动画更加生动、自然.

从2D帧到3D人脸建模的基于Candide模型的合成方法

本文应用Candide模型作为通用的3D人脸模型,介绍了一种结合自动和交互方式的合成方法,从2D视频帧合成3D人脸模型。首先利用可变形模板自动提取脸部的特征点,在图像质量不好时,可以进行交互式操作。然后对通用模型进行全局变换和局部变换,对于非特征点的调整,采用径向基函数进行插值。最后通过对图像划分区域,分段完成纹理贴图,合成3D人脸模型。

基于Candide-3模型的人脸表情动画系统设计与实现

本文以Candide-3模型为基础设计了一个人脸表情动画系统,系统在人脸特征点定位的基础上,根据人脸表情动画库中特征点的移动轨迹确定动画关键帧,应用关键帧插值法实现了人脸表情动画的设计,在设计过程中应用贴图方法解决了动画过程中人脸隐藏器官的显示问题。整个系统运行流畅,占用资源少,计算效率高,具有较高真实感。

应用于人脸识别的基于Candide-3特定人脸三维重建

针对不同的姿态对人脸识别的影响,提出了一个基于Candide-3参数模型的特定人脸三维重建方法.该方法同时利用了主动形状模型和主动表观模型的优点,较好地提高了特定人脸三维重建的时间效率和准确程度.将该方法对输入的图像进行姿态校正之后再进行识别,极大提高了识别正确率.对CMU-PIE数据库中4种不同姿态集的识别结果表明了方法的有效性.

基于去噪扩散概率模型的人脸图像修复模型

针对使用主流人脸图像修复模型在修复图像后,出现图像质量欠佳、修复边缘模糊,且模型复杂、训练困难的问题,提出了一种基于去噪扩散概率模型的人脸图像修复模型.通过使用Guided-diffusion中的U-Net网络结构,并在网络中引入快速傅里叶卷积来改进去噪扩散概率模型,最后在CelebA-HQ高清人脸图像数据集上进行模型的训练与结果评估.实验结果表明,改进后的去噪扩散概率模型在修复随机掩码的人脸图像时,修复结果与原图的PSNR(峰值信噪比)可以达到25.01,SSIM(结构相似性)可以达到0.886,优于改进前的去噪扩散概率模型与现有的基于生成对抗网络的人脸图像修复模型.

AAM-Candide结合的快速表情动画合成模型

针对现有的算法在表情动画合成中自动化程度不高、生成效果不理想的问题,本文提出了一种基于AAM-Candide结合的快速表情动画合成模型。首先利用Candide-3算法获取面部表情参数-AU,并通过确定人脸的Candide-3模型来计算AU,将参数提取问题转化为一个非刚体的人脸跟踪问题,然后利用彩色图对人脸关键点进行2D定位,通过上下限规范实现Candide-3和三维数据点云之间的对应点集。实例仿真结果表明,本文提出的改进算法,对惊讶、悲伤、嘟嘴、开心等4种表情得到了较好的动画合成效果。

基于人脸表情特征的高校课堂教学质量在线评估模型

针对高校课堂教学质量在线评估模型识别率较低,评估过程主观性较强的问题,提出基于人脸表情特征的高校课堂教学质量在线评估模型。提取高校课堂人脸表情特征,利用图像层、S1层、C1层、S2层和C2层进行特征匹配和评选,使用贝叶斯分类模型对特征图像的平滑参数进行优化,确定使用率先验概率,判断学生的状态,评估课堂质量。实验结果表明,提出评估模型的评估率优于传统评估模型,在10~30 min内,学生的听课率最高,因此可以将重点问题和难点问题在第10~30 min内讲解,提高教学质量。

融合卷积神经网络和Transformer的人脸欺骗检测模型

在人脸反欺骗领域,大多数现有检测模型都是基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN),该类方法虽能以较少的参数学习人脸识别,但其感受野是局部的;而基于Transformer的方法虽然能够全局感知,但参数量和计算量极大,无法在移动或边缘设备广泛部署.针对以上问题,提出一种融合CNN和Transformer的人脸欺骗检测模型,旨在保持人脸全局和局部特征提取能力的前提下,实现参数量和准确度的平衡.首先,裁剪选取局部人脸图像作为输入,有效避免过拟合现象;其次,设计基于坐标注意力的特征提取模块;最后,设计融合CNN和Transformer模块,通过局部全局局部的信息交换实现图像局部特征和全局特征的提取.实验结果表明,该模型在CASIA-SURF(Depth模态)数据集上获得了99.31%的准确率以及0.54%的平均错误率;甚至在CASIA-FASD和Replay-Attack这2个数据集上实现了零错误率,且模型参数量仅0.59MB,远小于Transformer系列模型.

基于扩散模型的伪造人脸检测分析

深度学习图像生成技术已取得显著进展,其中扩散模型是一种高效的生成模型,它被广泛用于图像生成。然而,由扩散模型生成的图像存在潜在的隐私和数据安全风险,尤其是伪造人脸图像可能被恶意用于伪造身份和欺骗人脸识别系统。通过对主流伪造人脸图像检测器的评估,揭示了扩散模型与生成对抗网络在频域上存在差异的特征,验证了基于频域分析的有效检测方法,为保护隐私和数据安全提供了强有力的支持。

针对人脸识别模型的自适应对抗攻击

深度神经网络容易受到对抗样本的攻击,这种攻击通过对输入数据(如图像数据)的微小修改而使得AI系统分类错误。目前的许多攻击方法容易导致图像出现噪声和伪影等问题,攻击方法的泛化性较差。本文提出了一种针对人脸识别模型的对抗攻击方法,利用身份解耦技术自适应提取对人脸识别模型的判别最重要且能很好保持原始视觉效果的人脸身份特征,并利用其引导优化在StyleGAN隐空间和像素空间上进行的对抗攻击。在典型人脸识别模型和商业人脸识别系统上的攻击实验证明,本文方法生成的对抗性人脸图像在攻击成功率上比现有最优方法平均提高11%,视觉质量提高约3%。

基于特征点动态选择的三维人脸点云模型重建

针对典型的点云配准方法中伪特征点过多导致配准效率低和配准结果不精确的问题,提出一种基于特征点动态选择的三维人脸点云模型重建方法。该方法在粗配准阶段,采用动态特征矩阵求解法获取粗匹配特征变换矩阵以避免伪特征点的干扰。在精配准过程中,采用二次加权法向量垂直距离法在人脸流形表面选择更有效的特征点以减少伪特征点的数量,并采用基于特征融合与局部特征一致性的迭代最近点方法进行精配准。经过对比实验验证了算法的可行性,实验结果表明,该算法能够实现高精度且快速的三维人脸点云模型重建,且均方根误差达到1.8165 mm,相较其他算法,其在模型重建精度和效率方面都有所提升,具有良好的应用前景。

基于扩散模型的人脸图像修复技术

人脸作为人体信息最为密集的部位,人脸图像在各个研究领域都有不可替代的作用。因此,研究如何将遮挡或模糊的人脸图像恢复成真实图像是非常有意义的。针对人脸图像修复技术的研究,提出基于扩散模型的人脸图像修复技术。在现有的人脸图像修复技术基础上,解决在修复大区域破损或遮挡的情况下,修复图像出现纹理模糊及结构扭曲等问题。所提出的方法基于边缘引导的扩散模型图像修复网络,主要包括两个阶段:首先训练基于U-Net结构的边缘修复模型生成较为真实的缺失区域的边缘信息,然后根据已修复好的边缘信息,训练内容生成模型填充缺失部分的内容信息。实验证明对于人脸图像修复具有较好的效果。

基于肤色模型的人脸检测

人脸检测过程中易受到面部细节、形状、表情、姿态等影响,肤色特征作为人脸中最具有识别性的信息之一,具有相对稳定性。文中基于肤色模型实现人脸检测与标记,在YCbCr色彩空间构建肤色模型,通过光线补偿消除肤色提取过程中光照不均匀、亮度变化等环境因素的影响,基于形态学滤波滤除非脸部区域的噪声,结合人脸区域的几何特征最终实现人脸定位并框选标记。在光照不均、有遮挡、大角度等多种情况下,人脸图像测试结果表明,所实现的算法能够较好地实现人脸检测与定位。

改进肤色模型和光流算法的人脸检测方法

人脸检测具有很高的实际应用价值,例如在身份识别、视频监控等领域的应用也越来越广泛,其检测的方法多种多样。为解决视频序列中的人脸检测问题,总结了肤色模型和光流算法的优缺点,融合二者优势,提出了改进的基于肤色模型和光流算法的人脸检测算法。该方法在一定程度上解决了人脸旋转、部分遮挡、表情变化和光照对人脸检测和跟踪的影响,具有较强的鲁棒性。

一种基于奇异值分解和隐马尔可夫模型的人脸识别方法

提出了一种新的基于隐马尔可夫模型的人脸识别方法 .这种方法采用奇异值分解抽取人脸图像特征作为观察序列 ,减少了数据的存储量和计算量 ,并提高了识别率 .实验结果同其它两种基于隐马尔可夫模型的方法进行了比较 .

基于肤色模型、神经网络和人脸结构模型的平面旋转人脸检测

人脸检测是智能人机接口的关键技术之一,它在人脸识别、表情识别、人脸合成和人脸编码等领域具有重要的应用价值.该文针对复杂背景下的彩色图像,提出了一种基于肤色模型、人脸平面旋转角度检测和正面人脸结构特征的人脸检测算法.该方法首先建立了一个人脸肤色分布模型;其次采用神经网络计算和瞳孔定位操作,实现了由粗到精的人脸平面旋转角检测;最后提出了一种基于结构的正面人脸检测策略.实验结果表明,所提出的算法能够适应不同的光照环境,可以检测不同大小、不同平面旋转角的人脸.

基于混合能量活动轮廓模型的人脸分割方法

由于受到面部五官、饰物等因素的影响,传统几何活动轮廓模型获取人脸外轮廓会产生凹陷、分片等现象.针对人脸图像的特点,将边缘外张力能量及肤色能量与全局能量结合,提出一种基于混合能量泛函的几何活动轮廓模型,有效地避免了这些问题.首先,根据演化曲线的邻域信息赋予边缘点向外的张力,使曲线能够克服面部特征及面部饰物的干扰,引导其向外轮廓方向演化.鉴于肤色是面部最重要的特征,提出肤色能量,进一步提高了模型的鲁棒性.此外,提出一种基于单高斯模型的改进算法,能够估计出接近实际人脸外轮廓的初始位置,为轮廓演化奠定了基础.在两个公共人脸库上进行测试,该方法能够得到准确的人脸分割效果;以手工分割的结果为基准,该算法定位精度明显优于传统的全局能量模型和局部能量模型.还用日常照片创建一个包含不同姿态、光照、复杂背景等因素、复杂的人脸库,分割结果表明,该方法能够克服这些因素的影响,取得了准确而稳定的人脸分割结果.

基于形变模型的三维人脸重建方法及其改进

形变模型(morphablemodel)是近几年出现的三维人脸建模新方法.该方法使用原型人脸的组合表示新的人脸,对于特定人脸图像,通过模型匹配实现了三维人脸的自动重建.虽然形变模型具有自动化、真实感好等优点,但现有形变模型的建立依赖于不稳定的人脸图像对应光流算法,模型匹配只考虑了一般光照环境下的人脸重建问题,且建模计算量大.针对以上问题,文章对形变模型进行了改进:提出了网格重采样的方法,实现了模型人脸数据的精确对应;建立了多分辨率的三维人脸模型;在模型匹配过程中采用了多光源光照模型,使模型可适用于复杂光照环境下的人脸重建.实验结果表明,上述改进可以有效提高模型匹配的效率和准确性以及模型对光照的适应性.