Unsupervised human height estimation from a single image

The single image containing only a human face not previously addressed in the literature is employed to estimate body height. The human face especially the facial vertical distribution possesses some important information which strongly correlates with the stature. The vertical proportions keep up relative constancy during the human growth. Only a few facial features such as the eyes, the lip and the chin are necessary to extract. The metric stature is estimated according to the statistical measurement sets and the facial vertical golden proportion. The estimated stature is tested with some individuals with only a single facial image. The performance of the proposed method is compared with some similar methods, which shows the proposal performs better. The experimental results highlight that the developed method estimates stature with high accuracy.

一种个性化人脸游戏引擎设计

个性化人脸在游戏人物造型技术中的地位变得越来越重要.设计一种基于照片的个性化人脸游戏引擎.在定义一种面向游戏且能有效支持个性化变形和实时显示的三维中性人脸模型数据结构基础上,使用径向基函数插值方法变形中性人脸模型到特定人脸模型.同时给出了一种基于特征约束的连续多分辨率快速纹理映射方法.实验表明,使用引擎绘制的个性化人脸,满足游戏中人物造型所必须平衡的精确性和效率两方面的要求.

个性化三维人脸模型的特征约束多分辨率绘制

给出了一种有效支持个性化变形的三维人脸模型结构和一种特征约束的实时连续多分辨率绘制方法。为方便变形中特征点及相关区域的移动,模型结构的设计体现了人脸特征及模型中点、边、面的邻接关系。基于这种模型结构的多分辨率绘制方法给出了特征约束的有序递减网格设计,实现了视距相关的快速模型简化,在保持模型视觉特征的同时保证了实时连续绘制。

一种虚拟人动作及面部表情的驱动机制

骨骼驱动变形是一种保持皮肤和骨骼无缝连接的仿真方法,本文基于人体几何模型和动作数据,采用骨骼变形技术和姿态变形方法,研究建立了一种实时驱动虚拟人运动以及生成面部表情的方法。以开源三维渲染引擎O-GRE为平台,开发了基于参数控制的人体运动仿真平台,实现了人体运动的建模和实时可视化仿真。

基于语音驱动的三维人脸动画技术综述

随着三维数字虚拟人的发展,语音驱动三维人脸动画技术已经成为虚拟人交互的重要研究热点之一.其关键技术在于语音-视觉映射模型的建立以及三维人脸动画的合成.首先分析了音-视素匹配法和音-视觉参数映射两类方法的特点;之后阐述了目前三维人脸模型的建立方法,并依据三维人脸模型的表示方法不同,分析了不同运动控制方法的优缺点;然后阐述了语音驱动三维人脸动画的主观评价和客观评价方法;最后总结了语音驱动三维人脸动画技术的未来发展方向.

基于头肩图像序列的人脸特征定位系统的实现

针对复杂背景的人脸彩色图像进行特征定位,一直是研究的热点和难点问题。提出了一种实时进行人脸特征定位的算法。在单人脸头肩图像序列中,首先利用背景差分法提取出人脸前景图像,利用几何先验知识和积分投影法分离出人脸区域;接着在人脸区域中采用YCbC r肤色模型、模板匹配以及边缘检测的方法定位出眼睛和嘴角,最后在RGB空间上采用阈值方法和积分投影法相结合的方法确定眉毛和鼻子的位置。实验表明,系统可以快速地检测出人脸特征,具有较高的检测精度和鲁棒性,检测的帧率达到10 fps。

基于PAD情感模型的老龄智能陪伴机器人面部表情评估研究

目的为探索老龄智能陪伴机器人的表情设计特征,依据FACES国际表情数据库等,提取7种基本面部表情类型,得到老龄智能陪伴机器人表情样本21个。方法首先,基于PAD情感模型,对老龄智能陪伴机器人表情样本进行实验评估。实验自变量为老龄智能陪伴机器人的表情风格和被试年龄,实验因变量为表情设计的识别率、满意度和PAD量表得分。然后,通过数据统计分析,得出老龄智能陪伴机器人的表情风格、被试年龄与PAD量表得分之间的影响机制,进而得到影响老年人对智能陪伴机器人表情交互的接受度和情感反应规律。最后,通过实际设计案例验证研究方法的可行性。结论通过PAD情感模型测量数据统计分析,得到老龄智能陪伴机器人的表情交互设计特征和规律,为老龄智能陪伴机器人表情交互设计领域提供相关理论支持。

一种人脸网格模型的特征区域细节调整方法

人脸网格模型的调整是基于模型人脸合成技术的关键步骤,获得的虚拟人脸能否逼真地模拟真实人脸,其特征区域的细节调整是非常重要的。为此,提出了一种自动调整模型特定区域细节的方法。首先,对检测出的眼睛、嘴巴等特征区域,确定出其外凸包点集,通过曲线拟合得出其完整外轮廓,然后对此轮廓点以及已经粗调的对应模型点进行坐标转换,在转换后的坐标系中,对模型中相应的细节数据进行修改,实现模型和人脸图像的配准。实验结果表明,该算法在提高模型细节匹配上有明显的改善效果。

虚拟情感人建模与实现技术研究

提出虚拟人的人工情感模型,并以模型输出的情绪向量对应人脸表情变化特征点,再由3DSMAX工具生成人脸模型,定义其各个与表情相关的特征点,并将其读入OpenGL中,再通过VisualC++进行控制。通过实验仿真实现人工情感模型对人脸表情的实时驱动。结论表明,情感模型的建立,实现计算机更加智能﹑友好和更有能力,与表情表达相结合,实现人类与计算机能更好的交互。

一种个性化三维人面模型及其绘制方法

设计了一种有效支持个性化变形和实时显示的三维人面模型结构,并在此基础上给出了一种特征约束的实时连续多分辨率绘制方法。模型结构的设计充分考虑了人面特征及模型中点、边、面的邻接关系,便于变形中特征点及相关区域的移动,基于此结构的特征约束的多分辨率绘制方法建立了视点参数与模型分辨率间的直接关系,在保持模型视觉特征的同时保证了实时连续绘制的实现。

基于人脸朝向的非穿戴自然人机交互

提出了一种新颖的基于人脸朝向的非穿戴人机交互新方法.采用主动形状模型确定人脸面部轮廓特征点,克服光照和人脸姿态变化影响,在简化冗余信息的同时,降低计算复杂度.基于最大三角化划分面部轮廓特征,在此基础上,基于Kinect摄像机将构建的二维人脸模型映射至三维空间,动态求解面部朝向的法向量,通过图像帧间的均值滤波确定空间交互目标.用户无需佩带任何标记,且其活动不受约束,满足人机交互舒适性、多元性要求,实现非穿戴自然人机交互.通过实验对比,验证了本文方法有效、可行.

基于肤色与特征的快速人脸定位方法研究

根据在线考试安全监控的特点,针对视频流图像提出一种基于肤色模型和特征定位的快速人脸定位算法,并建立了系统原型,适用于实际网络在线考试中的身份认证。该方法以普通PC摄像头作为图像采集设备,以采集的视频流为数据源,截取视频流中的单帧图像,通过转换彩色空间、人脸肤色建模、后处理操作实现了人脸定位,通过图像马赛克、边缘提取,显著特征点定位等技术定位人脸图像的各特征点。在此基础上通过人眼定位实现了在视频流中对于人脸的跟踪算法研究。试验结果表明,所实现的人脸检测适用于近距离人脸的检测,定位速度快,误检率低,可以在实时系统中应用。

正向人脸定位方法

本文考虑带旋转的人脸检测方法,提出了一种基于颜色空间以及模板匹配的快速人脸定位方法。首先从常用的颜色空间中选择出对光照因素稳健的肤色子空间,然后基于该子空间进行肤色检测方法得到人脸大致区域,最后采用模板匹配的方法确定人脸区域。实验结果表明,该方法速度快,对于带角度旋转的人脸定位有很好的效果。

汽车人机交互产品用户满意度度量方法研究

目的研究基于面部表情识别技术的用户满意度客观度量方法。方法以两款车载信息系统为载体,以面部表情识别与BP神经网络算法为技术手段,设计用户分别与两款系统进行人机交互的实验,建立用户面部表情与用户主观满意度的映射模型,并进行用户满意度预测,对比模型预测值与用户主观量表值,分析得出模型的预测能力,验证度量方法的可行性。结论该模型对用户满意度的预测值与用户主观满意度值的整体均方误差为0.165,实现了在较小误差范围内的准确预测。模型通过识别用户与产品进行人机交互时的面部表情,能有效客观地度量用户对产品的满意度。

单纯疱疹病毒性面神经炎的动物模型

目的建立单纯疱疹病毒1型（herpes simplex virustype 1，HSV-1）感染造成的面神经麻痹动物模型，研究HSV-1与面神经麻痹之间的关系。方法Balb／c小鼠66只，切断双侧面神经耳后支，右侧神经断端接种HSV-1，左侧接种胎牛血清作为对照。观察小鼠全身情况、双侧面肌运动的对称性；颞骨连续切片HE染色；颞外段面神经锇酸染色；双侧面神经、脑干、三叉神经节、脊髓行PCR检测HSV-1 DNA片断。结果28只小鼠（42．42％）于接种后2～5d发生右侧面神经麻痹，病程持续3～6d后恢复。38只未发生面神经麻痹。与对侧比较，颞骨连续切片显示面神经麻痹鼠右侧神经肿胀、神经周围问隙变小、炎细胞浸润，面神经横截面秽面神经管横截面积的比值明显变大；颞外段面神经出现神经髓鞘变薄、脱失。面神经麻痹鼠和无面神经麻痹鼠的部分神经组织中检测到HSV DNA。结论在面神经耳后支断端接种HSV-1可以引起小鼠暂时性面神经麻痹，可能是由于病毒逆行转运引起面神经炎，进而神经肿胀受压发生面神经麻痹。

Ⅰ型单纯疱疹病毒致小鼠面神经麻痹的实验性研究

【摘要】目的建立Ⅰ型疱疹病毒感染致小鼠面神经麻痹的动物模型，并探讨单纯疱疹病毒1型（herpes simplex virus type1，HSV-1）在小鼠面神经麻痹发生过程中的致病机制及作用部位。方法选择53只16-18g、4周龄雌性Balb／e小鼠，用26G针头在49只实验组小鼠右耳廓背面近耳根部皮肤连续搔刮后，将25μL HSV-1病毒液滴在创面上。同样方法搔刮左耳廓，滴25μL PBS作为对照。另4只动物不作处理，作为空白对照。PCR法检测接种病毒后不同时问段的实验动物相关部位的HSV-1DNA表达。结果49只接种动物中，37只（75、5l％）出现不同程度的面神经麻痹。其中，右侧14只（14／37，37．84％），左侧3只（8、11％），双侧20只（54．05％）。20只双侧面神经麻痹动物中，13只（65％）先出现右侧面神经麻痹，2只（10％）先出现左侧面神经麻痹，另外5只直接发生双侧面神经麻痹。37只面神经麻痹动物中，6只（16．22％）面神经麻痹自行恢复，平均恢复时间为7．83d。结论HSV-1存在于脑干和大脑皮层面神经运动核放射区与面神经麻痹的出现关系密切。

小鼠单纯疱疹病毒性面瘫的预防和复发模型的建立

目的建立1型单纯疱疹病毒（herpes simplex virus type1，HSV-1）潜伏感染再激活导致小鼠面瘫的模型，观察免疫球蛋白（IgG）和干扰素对单纯疱疹病毒性小鼠面瘫的预防效果。方法64只4周龄雌性Balb／c小鼠，用26G针头搔刮小鼠耳廓背面近耳根部皮肤，左耳接种HSV．125山，总剂量1．7×10^7空斑形成单位（plaque forming unit，PFU）／ml，右耳接种25山磷酸盐缓冲液作为对照，制作小鼠面瘫潜伏模型。按数字表法将小鼠随机分为3组：第一组20只，每天腹腔注射IgG1ml／kg，连续注射3d，待出现面瘫后，面瘫小鼠继续注射3d；第二组20只，腹腔注射干扰素1．5×10’IU／kg，连续3d，待出现面瘫后，面瘫小鼠继续注射3d；第三组24只，腹腔注射相应量的生理盐水作为对照。观察小鼠面瘫情况，8周后取面瘫恢复的小鼠，腹腔注射环孢素50mg／kg，建立面瘫复发模型。处死小鼠，分离双侧面神经和三叉神经节，多聚酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）检测HSV-1 DNA的表达。结果第一组小鼠面瘫率50％，面瘫持续时间（7．2±2．2）d（x±s，下同）；第二组小鼠面瘫率30％，面瘫持续时间（4．5±1．8）d；第三组小鼠面瘫率67％，面瘫持续时间（8．9±2．6）d。经统计学分析，IgG不能有效降低面瘫发生率及缩短面瘫持续时间（P值均〉0．05），而干扰素可以有效降低面瘫发生率并缩短面瘫持续时间（P值均〈0．05）。注射环孢素后3只面瘫恢复小鼠（3／28）再次出现面瘫，复发率11％。所有面瘫复发小鼠均检测到HSV-1DNA，而未复发小鼠均未检测出HSV-1DNA。结论HSV-1潜伏感染再激活可能是单纯疱疹病毒性小鼠面瘫复发的原因之一，潜伏病毒的再激活与免疫力低下有关。干扰素可以有效降低单纯疱疹病毒性面瘫发生率和缩短面瘫持续时间；免疫球蛋白（IgG）不能有效降低面瘫发生率和缩短面瘫持续时间。

不同造模方法的病毒性面神经麻痹动物模型比较

目的：比较不同方法建立的单纯疱疹病毒1型（HSV-1）感染性面神经麻痹（面瘫）的动物模型，以选择发病率高、较稳定的造模方法。方法：Balb／c小鼠120只，分为4组，每组30只。A组：切断右侧面神经耳后支，于神经断端接种25plHSV-1病毒液；B组：右侧耳廓背面皮肤划痕接种25ul HSV-1病毒液；C组：右侧耳廓背面皮下注射25ul HSV-1病毒液；D组：右侧耳后皮下注射100ul HSV-1病毒液。观察小鼠双侧面部运动的对称性和全身情况，比较各组间面瘫发生率和动物死亡率。对面瘫鼠行颞骨连续切片苏木精-伊红染色。结果：A组13只出现右侧面瘫（43．33％），持续3～7d恢复，死亡0只；B组6只出现右侧面瘫（20％），持续2～9d恢复，死亡0只；C组没有动物出现面瘫或死亡；D组1只出现右侧面瘫（3．33％），持续6d恢复，死亡12只（40％）。颞骨连续切片显示面瘫鼠右侧面神经肿胀、神经周围间隙变小，面神经横截面积／面神经管横截面积的比值变大。结论：经面神经耳后支接种HSV-1可以引起小鼠暂时性面瘫，和其他接种方法相比，面瘫发生率较高，死亡少，造模可靠。

一类具有相同结构的表情机器人共同注意方法

为了提高使用者与机器人人机合作过程中的社交和认知能力,针对一类具有相同结构的表情机器人,提出了一种基于静态视觉的人机共同注意实现方法.首先,获取使用者注意焦点的影像像素坐标和焦点到摄像机的距离;其次,通过坐标系变换,求解使用者注意焦点的世界坐标;再次,基于几何法求解机器人本体运动学逆解;最后,根据求得的关节角控制舵机,实现人机共同注意.通过仿真与物理平台的实验,验证了方法的有效性和准确性,为人机交互与合作中共同注意的实现提供了解决方案.

奇和洞古人类头骨面貌的三维虚拟复原

2011年福建漳平发现的距今1万年左右保存完整的"奇和洞人"头骨(附下颌骨)化石,因兼有更新世晚期人类和全新世南、北方居民的混合体质特点而备受关注,为探讨华南地区新石器早期人类的体质特征和人群的迁徙、扩散提供了重要的研究材料.采用高分辨率CT对奇和洞人的头骨及下颌骨进行了扫描和三维重建,根据其不同于现生人的超长的脑颅、较大的颅容量、高而狭窄的面部、宽阔而低矮的鼻部和长而低矮的眼眶,提出了一种基于最小二乘回归和面貌统计形状模型约束的颅面交互复原方法,实现了奇和洞人生前面貌的三维虚拟复原.依据三维复原面貌并结合美工绘画技巧,生动形象地再现新石器早期人类的脑颅及面部的形态特征.此项技术为古人类颅面复原的研究提供了技术支持和参考资料.