一种侧视图的三维人脸重建方法

三维形变模型(3D Morphable Model, 3DMM)和从运动中恢复结构(Structure From Motion, SFM)方法被广泛用于三维人脸重建. 基于单视图进行三维人脸重建需要正视图和先验模型, 会受到计算复杂度高、容易陷入局部极小值和易受姿态变化的影响. 本文提出一种针对侧视图的三维人脸重建方法, 首先对侧视图使用改进的三维形变模型, 得到初始的三维人脸正视图及特征点; 然后根据人脸对称性, 得到侧视图对称的视图及对应的面部特征点; 最后用SFM方法将正视图、原始视图和对称视图重建, 得到稀疏三维模型. 并用不同姿态的面部图片对该方法进行了评估, 结果表明该方法比已有的方法对姿态变化更具鲁棒性.     

基于相关滤波的改进Staple人脸跟踪算法

在基于相关滤波的目标跟踪算法Staple的研究基础上,针对相关滤波在处理目标人脸消失、遮挡、脱离镜头时跟踪框漂移问题,本文提出一种自适应置信度机制的人脸跟踪算法.先通过人脸检测确定首帧人脸位置,再对相应位置的人脸的HOG特征与颜色特征进行提取,并预留两者特征,利用视频首帧提取的特征进行跟踪置信度判断,及时对融合特征进行更新.设计并实现了能够克服目标人脸位置移动、消失和表情姿态变化的人脸跟踪算法.实验表明,本文改进较前人算法有较大的提升.     

基于自适应特征的遮挡人脸特征点定位算法

为了使人脸特征点定位算法在人脸被物体遮挡的情况下仍能快速、准确地检测特征点的位置,提出了一种基于自适应特征的遮挡人脸特征点定位算法。该方法首先检测每个特征点的遮挡状态,即先训练一个逻辑回归模型,通过所有特征点周围的纹理特征快速地估计出每个特征点被遮挡的概率值;然后根据每一个特征点被遮挡的概率自适应地调整该特征点纹理特征的权重,使得被遮挡概率较大的特征点获得较小的权重值,减小人脸遮挡对特征的影响,提高特征点定位的准确度。实验结果表明,本文算法的特征点定位的平均误差达到5. 94%,遮挡检测准确率/召回率达到80%/72. 84%。     

改进的区域生长算法在寺观壁画脱落病害标定中的应用

针对开化寺宋代寺观壁画存在的脱落病害侵蚀问题,提出一种融合阈值分割的改进的区域生长算法,自动标定壁画的脱落病害.首先分析脱落区域的颜色特征,通过阈值分割标注疑似脱落点并以这些点为种子点进行区域生长,扩展脱落区域,计算颜色掩码;然后在YcbCr、HSV颜色空间分析脱落区域的亮度、色度、饱和度特征,通过阈值分割得到脱落区域的亮度、色度、饱和度掩码,并将各个特征掩码进行融合;最后将融合得到的脱落区域掩码与原图进行加运算,实现脱落病害的标定.与现有壁画病害标定算法进行对比,结果表明本文提出的标定算法的标定效果更好,为古代壁画的虚拟和实际修复奠定了良好的基础.     

增强目标模型鲁棒性的Mean-shift算法

针对传统Mean-shift算法中颜色核函数直方图对目标特征描述较弱的缺点,提出了一种联合目标特征点的二维结构信息和颜色信息的Mean-shift改进算法.改进算法细化了Harris检测算子的角点响应阈值,提取出更多的目标特征点计算其方向分布,并以方向与部分颜色特征的直方图构建目标模型,该模型能显著区分目标与背景.实验对不同算法进行了仿真及性能比较,结果表明:提出的改进算法在一定的复杂场景中提高了跟踪精度,且具有较好的鲁棒性.     

基于模糊识别的三维模型检索

提出了基于2D图像模糊识别的3D模型检索的方法。该方法根据人识别习惯模式,从6个方向采集3D模型的2D图像。考虑到人眼对色差的敏感的特点,采用适当的均匀色空间,建立各2D图像的纹理特征。然后对这些纹理特征采用模糊C-均值算法建立模糊集,这些模糊集用于模拟人对图像模糊认识,模糊集对图像变形具有鲁棒性,故提高了提取特征的稳定性和灵活性,同时改善了检索效果与人识别效果的一致性。     

扩展型HMM在表情识别中的应用研究

根据表情与人脸表情特征关系,提出采用隐马尔可夫模型进行人脸表情识别;又鉴于人脸图像二维特性,提出了更具健壮性、更易处理二维数据的扩展型隐马尔可夫模型.该模型相比伪二维隐马尔可夫模型,简化了复杂度.为提高模型的识别效率,根据敏感度不一,提出多重感兴趣区域替代单一的感兴趣区域.为提高表情子库内样本的聚合度及库间样本离散度,提出相应的改进方案.首先通过人脸检测,实现表情样本采集;然后采用二维离散余弦实现图像频域转化,并结合低频数据生成特征向量;最后采用扩展型隐马尔可夫模型进行表情建模,实现表情训练与识别.实验表明：采用扩展型隐马尔可夫模型可有效识别表情,尤其是优化后的设计方案.     

基于统计形状分析的人脸基本表情分析

人脸的表情识别分析在虚拟交互和情感计算中具有重要意义,为得到一个精确的表情分析模型,采用统计形状分析方法对人脸表情进行建模分析,可将人脸表情的形状看作随机变量并在高维空间中服从一定的概率分布的.首先使用统计形状分析方法对表情形状进行归一化后,采用PCA方法对表情的变化建立点分布模型;在表情的分析阶段采用高斯分布模型估计表情空间的统计参数,并采用贝叶斯分类实验验证分类效果.实验结果表明：统计形状分析方法可以有效地对人脸的基本表情进行分析分类.     

基于差分图像的人脸检测与跟踪研究

人脸检测与跟踪是人脸信息处理领域中的一项关键技术,提出了一种可通过自适应阈值分割运动区域,根据人脸几何特征验证得到人脸模板,再运用GA跟踪人脸,并且用M6215摄像头进行实时采集、定位与跟踪的新的快速有效的人脸跟踪方法.实验表明:本系统不仅跟踪速度快,还可以在人的手势变化干扰或背景有干扰的情况下,进行令人满意的人脸检测与跟踪.     

基于数字图像处理的车牌定位与识别研究(英文)

研究了车牌图像的特征,车牌定位算法基于车牌图像颜色特征,选取适合的颜色模型进行车牌提取,将彩色车牌图像转化为灰度图像.采用基于矩的阈值选取方法进行图像二值化处理,Hough变换的方法对图像进行倾斜校正,最后对已预处理增强的图像进行Sobel垂直算子边缘检测,用阈值分割出前景,搜索出符合车牌字符特征的候选区域,对候选区域进一步分析得到牌照位置.提出并采用基于PCA-BP神经网络的字符识别算法对车牌进行识别,300ms内车牌字符识别率达97.5%,实验证明,在训练样本较少的情况下,该系统的识别率依然较高.     

一种基于小波模极大值的图像特征匹配算法

针对移动机器人视觉图像间的连续特性,提出了一种基于小波模极大值的图像特征匹配算法,该算法利用小波模极大值提取图像轮廓及模方位矩阵,并在轮廓图像中寻找极大区域,以该区域中心点作为图像特征点,且将区域小波模方位、特征点区域图像重心坐标和区域轮廓重心方向组合生成这些特征点的特征向量,利用这些特征向量实现图像间的特征点匹配．并通过相应的实验证明提出的新算法高效可靠．     

轮廓匹配方法改进及其在转子中的应用

汽车发动机转子装配误差容易造成零件磨损和效率降低. 针对转子零件装配精度要求, 提出一种基于轮廓与特征点结合的轮廓匹配方法. 首先对转子图像进行滤波、二值化预处理; 其次提取轮廓并利用轮廓Hu矩方法进行轮廓粗匹配; 然后提取特征点, 并在以特征点为中心、半径为16像素的圆形区域内生成4个特征描述子作为匹配特征, 利用欧氏距离进行特征点匹配; 最后通过找到的匹配对计算仿射变换矩阵, 得到精匹配结果. 实验结果表明, 该方法在背景复杂、光照变化的条件下能够较精确地匹配轮廓, 保证匹配精度在1像素内, 且生成的特征描述子对数越多, 匹配结果越精确.     

基于小波变换的局部化数字水印算法

为了解决许多水印算法不能抵抗任意剪裁的缺点，提出了局部化数字水印算法．通过二维Mexican Hat小波变换提取图像中的多个特征点，在以特征点为中心的局部化区域中分别进行小波变换，并通过对小波系数进行单系数量化来实现水印信息的嵌入，同时水印的提取不需要原始图像的参与．实验结果表明，在剪裁后待检测图像中至少包含一个嵌入水印区域的前提下，该算法对JPEG、JPEG2000压缩和任意剪裁具有很强的抵抗能力．     

基于血流图和Fisher线性鉴别分析的红外人脸识别方法

为了从生物特征和统计角度来提高识别的性能,提出了一种基于血流图和Fisher线性鉴别(FLD)相结合的人脸识别方法,该方法首先利用血流模型把红外温谱图转换成血流图,能够利用人体的生物特征增加样本之间的类间距,并减少样本之间类内距,然后从统计特性出发,对血流图进行能最大化类     

面向表型精确鉴定的豆株快速三维重建

利用计算机视觉与图像技术对植物进行数字化重建是植物表型组学的重要手段。以国内常见的粮食作物豆类植株为研究对象，利用RGB-D深度相机采集的深度图像对豆株进行快速三维数字化重建，首先，基于点云分层聚类提取点云骨架点；然后，根据各骨架点到根节点的最短距离连接第一阶段的主干骨架点，并根据形态特征筛选子图和主干图的连接点、选择子图生长路径；最后，由连接骨架进行植物数字化建模。实验表明，基于真实大豆植株点云的单帧和配准数据，本文方法能对不同形态特征的大豆植株进行快速三维重建，并能对分辨率不高、噪音干扰较大、配准误差较大等情形做处理。     

一种新型在线掌纹主线的提取方法

掌纹特征的提取在掌纹自动识别系统中是一项必不可少的重要环节．首先对人手图像进行预处理，提取出ROI区域，并针对掌纹图像噪声强、对比度低的特点，先根据图像灰度特征运用局部自适应的二值化方法提取出掌纹的主线特征；再针对存在的部分噪声点和断点的情况，运用提出的邻域法跟踪出每条主线附近的点，方便地剔除了噪声点；然后对这些点进行多项式拟合处理，提取出细化的主线，连接了断点．实验表明：新的提取方法能够有效地去除干扰点及连接纹线的断点，且提取效果误差小，接近自然掌纹主线，