[发明专利]一种基于人脸三维重建的改进PCA算法

摘要

本发明属于图像识别、三维建模领域，具体为一种基于图像序列的人脸三维重建的设计和实现方法。本设计提出一种改进的PCA算法，以序列图像相邻帧人脸特征点PCA系数的补偿量按其权系数迭代优化模型形变的PCA系数以重建人脸的三维形状与颜色信息，并利用加权平均Isomap算法将序列图像每一帧中人脸各点纹理按照其权重求和以重建人脸的纹理信息，实现自动、实时的人脸三维重建。以Windows为平台，采用VC++为开发环境，结合以机器视觉库OpenCV为主的图像处理工具，编写了人脸三维重建的应用程序，其功能模块包括图像获取、人脸检测、特征点提取、三维人脸重建等。详细分析了其技术流程并对各功能模块的结果进行了测试。通过对比人脸不同姿态三维重建的结果、人脸不同光照背景下三维重建的结果、不同人脸三维重建的结果以及不同人脸三维重建方法的重建结果，验证了系统的性能。