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在目前的三维人脸识别研究中,人脸特征点自动探测技术还不发达,手工标定特征点工作量大,费时且繁琐。为此,本文提出了一种将二维局部角点与三维局部形状指数相结合的方法,自动、准确地定位人脸特征点。 本文首先基于人脸Range图像,提取出人脸边缘信息,将投影曲线与人体测量学相结合,提出了一种新的人脸分割方法,从Range图像中划分出眼角、鼻翼和嘴角共8个特征点搜索窗口,然后再在各个搜索窗口中定位特征点。在定位特征点的过程中,首先采用Harris角点检测算子,对不同质量的图像选取不同的检测参数来提取角点,以角点作为特征点位置的初始估计;然后,在角点的邻域内进行曲面拟合,计算每像素点处的形状指数(Shape Index),依据形状指数得到特征点位置的最终估计。 为了验证方法的有效性,本文在 Texas3D人脸数据库上进行了实验,以与真值点的标准偏差(standard deviation)和平均偏差(average deviation)来衡量特征点的定位误差。8个特征点中,外眼角的定位误差最大,其标准偏差与平均偏差分别为1.958mm和2.237mm。除此之外,本文以定位出的特征点为基础,进行了三维人脸识别验证实验,选用特征点之间的测地距离和欧式距离作为几何特征用来识别人脸,无表情下识别率达到了97.5%,有表情下识别率达到了95.7%。