留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于激光扫描的人脸三维重建方法

杨宇 阚凌雁 于佳 王姣姣 元光 王金城

杨宇, 阚凌雁, 于佳, 王姣姣, 元光, 王金城. 基于激光扫描的人脸三维重建方法[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3946-3950.
引用本文: 杨宇, 阚凌雁, 于佳, 王姣姣, 元光, 王金城. 基于激光扫描的人脸三维重建方法[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3946-3950.
Yang Yu, Kan Lingyan, Yu Jia, Wang Jiaojiao, Yuan Guang, Wang Jincheng. Face 3D reconstruction based on laser scanning system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12): 3946-3950.
Citation: Yang Yu, Kan Lingyan, Yu Jia, Wang Jiaojiao, Yuan Guang, Wang Jincheng. Face 3D reconstruction based on laser scanning system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12): 3946-3950.

基于激光扫描的人脸三维重建方法

基金项目: 

国家国际科技合作专项项目(2012DFG22080)

详细信息
    作者简介:

    杨宇(1984-),男,博士生,主要从事三维重建方面的研究。Email:yangyu2008kaoyan@163.com

    通讯作者: 王金城(1955-),男,教授,主要从事全息术与三维成像方面的研究。Email:hololab@ouc.edu.cn
  • 中图分类号: TP391

Face 3D reconstruction based on laser scanning system

  • 摘要: 针对人脸三维重建,基于RGB 激光扫描系统,提出了一种彩色三维重建方法。首先,以直接标定的方法,建立了数码相机采样图片的像素坐标系与世界坐标系的映射关系;利用相机拍摄的三色激光照明下的标准色板图像,标定了数码相机对三原色的感光曲线,即建立了相机三原色记录值与标准值之间的关系。然后,以人脸为目标,提出了从获取扫描数据到进行三维重建的完整方法。最后,经迭代法匹配,输出为通用的三维模型格式,实现了人脸在毫米量级上的三维重建。该方法简化了标定过程,算法简单,系统造价低,可推广至各种物件的三维扫描重建。
  • [1] Lengagne R, Fua P, Monga O. 3D stereo reconstruction of human faces driven by differential constraints[J]. Image and Vision Computing, 2007, 18: 337-343.
    [2]
    [3] Hansen M F, Atkinson G A, Smith L N, et al. 3D face reconstructions from photometric stereo using near infrared and visible light [J]. Computer Vision and Image Understanding, 2010, 114: 942-951.
    [4]
    [5] Remondino F. Image-based 3D modelling: a review [J]. The Photogrammetric Record, 2006, 115: 269-291.
    [6]
    [7] Blais F. Review of 20 years of range sensor development[J]. Journal of Electronic Imaging, 2004, 13: 231-240.
    [8]
    [9] Sanchez-Escobedo D, Castelan M. 3D face shape prediction from a frontal image using cylindrical coordinates and partial least squares [J]. Pattern Recognition Letters, 2013, 34: 389-399.
    [10]
    [11]
    [12] Lee S J, Park K R, Kim J. A SfM-based 3D face reconstruction method robust to self-occlusion by using a shape conversion matrix [J]. Pattern Recognition, 2011, 44: 1470-1486.
    [13]
    [14] Xu Gangfeng, Li Biao, Shen Zhenkang. Measurement of motion parameters based on the binocular vision model [J]. Infrared and Laser Engineering, 2003, 32(2): 199-202. (in Chinese) 徐刚锋, 李飚, 沈振康. 基于双目视觉模型的运动参数测 量[J]. 红外与激光工程, 2003, 32(2): 199-202.
    [15]
    [16] Ma Hongxia, Xiao Zhitao, Zong Kai, et al. Computing of parameter in 3D reconstruction [J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(S): 652-653. (in Chinese) 马红霞, 肖志涛, 宗凯, 等. 三维重构的参数估计[J]. 红外 与激光工程, 2008, 37(S): 652-653.
    [17]
    [18] Chen H, Ma S. Feature points matching for face reconstruction based on the window unique property of pseudo-random coded image [J]. Mechatronics, 2012, 22: 688-695.
    [19]
    [20] Tsai R Y. A versatile camera calibration technique for highaccuracy 3D machine vision metrology using off-the-shelf TV cameras and lenses [J]. IEEE Journal of Robotics and Automation, 1987, 3: 323-344.
    [21] Niu Haitao, Zhao Xunjie. New method of camera calibration based on checkerboard [J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(1): 133-137. (in Chinese) 牛海涛, 赵勋杰. 采用棋盘格模版的摄像机标定新方法[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(1): 133-137.
    [22]
    [23] Wang C C. Nonmetric camera calibration for underwater laser scanning system [J]. IEEE Journal of Oceanic Engineering, 2007, 32: 383-399.
    [24]
    [25] Xu Haisong. Color Information Engineering [M]. Hangzhou: Zhejiang University Press, 2005: 151-155. (in Chinese) 徐海松. 颜色信息工程[M]. 杭州院浙江大学出版社, 2005: 151-155.
    [26]
    [27]
    [28] Hans Martin Kjer, Jakob Wilm. Evaluation of surface registration algorithms for PET motion correction [D]. Denmark: Technical University of Denmark, 2010.
    [29] McHenry K, Bajcsy P. An overview of 3D data content, file formats and viewers [R]. Urbana: National Center for Supercomputing Applications, Technical Report: ISDA08-002, 2008.
  • [1] 张贵阳, 霍炬, 杨明, 周婞, 魏亮, 薛牧遥.  基于双更新策略加权差分进化粒子群的双目相机标定 . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20200280-1-20200280-11. doi: 10.3788/IRLA20200280
    [2] 钟昆, 苏伟, 彭波, 黄莎玲.  水下激光周视扫描4f发射光学系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200277-1-20200277-12. doi: 10.3788/IRLA20200277
    [3] 胡文彬, 吴丰, 甘维兵, 李盛, 陈钢, 艾凌云.  基于二维激光扫描技术的罐道检测算法 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20200480-1-20200480-7. doi: 10.3788/IRLA20200480
    [4] 魏鹏轩, 黄智, 郑晓, 刘海涛, 吴湘, 万勇健.  多鸽巢自适应排序的快速相位展开方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(8): 20200032-1-20200032-7. doi: 10.3788/IRLA20200032
    [5] 乔玉晶, 贾保明, 姜金刚, 王靖怡.  多视点立体视觉测量网络组网方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20190492-1-20190492-8. doi: 10.3788/IRLA20190492
    [6] 吴庆阳, 黄浩涛, 陈顺治, 李奇锋, 陈泽锋, 卢晓婷.  基于结构光标记的光场三维成像技术研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0303019-0303019-6. doi: 10.3378/IRLA202049.0303019
    [7] 钟昆, 苏伟, 彭波, 黄莎玲, 李中云.  基于脱靶量的水下目标激光扫描探测模型 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0203004-0203004. doi: 10.3788/IRLA202049.0203004
    [8] 张珂殊, 吴一戎.  距离向扫描合成孔径激光雷达目标三维重建 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 330001-0330001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0330001
    [9] 丁忠军, 赵子毅, 张春堂, 潘文超, 刘雨萌.  载人潜水器的深海地貌线结构光三维重建 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 503001-0503001(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0503001
    [10] 刘娜, 沈正祥, 马彬, 魏振博, 徐旭东, 王占山.  圆锥近似Wolter-I型X射线望远镜用柱面反射镜面形误差检测方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417001-0417001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417001
    [11] 龚肖, 史金龙, 廖芳.  点特征柔性物体三维运动恢复方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 917009-0917009(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0917009
    [12] 杨洪飞, 夏晖, 陈忻, 孙胜利, 饶鹏.  图像融合在空间目标三维重建中的应用 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 926002-0926002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0926002
    [13] 洪汉玉, 范艳, 邓哲煜, 时愈.  动目标多视角观测图像的三维去模糊方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 228001-0228001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0228001
    [14] 刘巍, 李肖, 马鑫, 贾振元, 陈玲, 刘惟肖.  采用复合式靶标的近景大视场相机标定方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 717005-0717005(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0717005
    [15] 赵子越, 邾继贵, 杨凌辉.  采用精确三维控制场的wMPS全局组网定向方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1117001-1117001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1117001
    [16] 万一龙, 柏连发, 韩静, 张毅.  低照度双目立体显著目标距离测定方法与实现 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 1053-1060.
    [17] 贾同, 周忠选, 高海红, 王炳楠.  基于红外编码结构光的深度测量方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1628-1632.
    [18] 叶莉华, 王文轩, 吕聪生, 汪海洋, 崔一平, 杭建军.  激光分拣系统的设计和改进 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2878-2882.
    [19] 呼新荣, 刘英, 王健, 李淳, 孙强, 李晶, 刘兵.  基于视网膜扫描的头戴显示器研究现状 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 871-878.
    [20] 都琳, 李迎春, 郭惠超, 范有臣.  互相关法实现距离选通远距离目标的三维重建 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1725-1729.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  513
  • HTML全文浏览量:  61
  • PDF下载量:  948
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-05
  • 修回日期:  2014-05-03
  • 刊出日期:  2014-12-25

基于激光扫描的人脸三维重建方法

    作者简介:

    杨宇(1984-),男,博士生,主要从事三维重建方面的研究。Email:yangyu2008kaoyan@163.com

    通讯作者: 王金城(1955-),男,教授,主要从事全息术与三维成像方面的研究。Email:hololab@ouc.edu.cn
基金项目:

国家国际科技合作专项项目(2012DFG22080)

  • 中图分类号: TP391

摘要: 针对人脸三维重建,基于RGB 激光扫描系统,提出了一种彩色三维重建方法。首先,以直接标定的方法,建立了数码相机采样图片的像素坐标系与世界坐标系的映射关系;利用相机拍摄的三色激光照明下的标准色板图像,标定了数码相机对三原色的感光曲线,即建立了相机三原色记录值与标准值之间的关系。然后,以人脸为目标,提出了从获取扫描数据到进行三维重建的完整方法。最后,经迭代法匹配,输出为通用的三维模型格式,实现了人脸在毫米量级上的三维重建。该方法简化了标定过程,算法简单,系统造价低,可推广至各种物件的三维扫描重建。

English Abstract

参考文献 (29)

目录

    /

    返回文章
    返回