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一种基于NL-SFS方法的三维人脸快速重建系统被引量：1: 2015年; 针对快速重建三维人脸的需求,设计了一种基于非Lambert从明暗恢复形状(NL-SFS)方法的三维人脸快速重建系统。首先人脸表面采用非Lambert反射模型描述其反射特性,这更接近于人脸表面实际的反射特性;接着由遵循正交投影的摄像机获取光源作用下的人脸表面图像,同时假定摄像机方向与光源方向保持一致,建立人脸表面的图像辐照度方程;然后将该方程转化为包含人脸表面深度信息的Eikonal方程;最后根据上述方程的特点,利用fast marching方法设计了系统软件,能够快速求得Eikonal方程的解,进而重建出人脸的三维形状。实验结果表明,该系统可以在较短的时间内获得较高的重建精度,即0.9s内可达到0.43%的高度平均相对误差。; 王国珲周睿哲郑浩杰; 关键词：三维人脸重建 FAST

SFS三维重构技术的发展现状与趋势研究被引量：5: 2011年; 从明暗恢复形状(SFS)是计算机视觉中三维重构问题的关键技术之一,其原理是利用单幅图像的明暗变化来恢复物体表面的三维形状,应用领域十分广泛。介绍了近些年来SFS方法的发展现状,将SFS算法划分为四种类型:演化和偏微分方程(PDE)方法、最优化方法、局部化方法以及线性化方法。同时,分析了各种SFS算法的特点,并对SFS技术的进一步发展趋势进行了展望。; 王国珲王建孙帅; 关键词：计算机视觉

一种非朗伯表面SFS的快速粘性解算法被引量：10: 2015年; 针对传统的非朗伯表面明暗恢复形状(SFS)算法存在运行时间长、精度不高的问题,提出了一种粘性意义下的明暗恢复形状快速算法。首先,非朗伯物体表面采用Oren-Nayar模型描述其表面反射属性,摄像机镜头使用适合于实际成像过程的透视投影模式,同时假设光源置于镜头像方主点附近,建立了上述情况下的图像辐照度方程,此方程蕴含着非朗伯表面的高度信息。其次,将辐照度方程转化为Hamilton-Jacobi(H-J)类偏微分方程,运用Legendre变换和最优控制理论得到H-J方程对应的Hamilton函数的控制形式。接着,建立了Hamilton函数的逼近算法,使用非线性规划原理构建Hamilton函数最优问题的等价约束问题,利用得到的最优控制并通过Newton法最终得到了H-J方程的粘性解,该粘性解即是非朗伯物体表面的高度。实验结果表明,提出的算法与典型的基于Lax-Friedrichs方法的算法相比,所需要的运行时间大幅度减少,重构的物体表面的高度平均误差与均方根误差也有较大幅度降低。; 王国珲宋玉贵; 关键词：明暗恢复形状粘性解 HAMILTON函数

一种基于SFS方法的含高光表面三维重构系统被引量：1: 2012年; 针对含高光表面三维形状重构的需求,设计了一种基于从明暗恢复形状(SFS)方法的三维重构系统。在正交投影条件下由CCD相机获取点光源照射下的物体表面图像,使用Ward反射模型描述含高光表面的反射特性,建立物体表面图像辐照度方程。系统软件将该方程转化为包含物体高度信息的H-J偏微分方程,并计算此偏微分方程的解,得到物体的高度函数,进而恢复出物体的表面形状。实验表明,该系统可以有效地重构含高光表面的三维形状。; 王国珲苏炜马凤军

基于SFS方法的快速人脸三维重构系统被引量：3: 2012年; 为了实现快速重构人脸三维形状的需求,设计了一种基于SFS方法的人脸重构系统。首先由摄像机获取点光源作用下的人脸表面图像,其次假定人脸表面的反射特性遵循Lambert定律,建立透视投影下的人脸图像辐照度方程,然后将该方程转化为包含人脸表面深度信息的静态Hamilton-Jacobi偏微分方程,最后由系统软件求得该方程的解,进而重构出人脸表面的三维形状。实验结果表明,该系统可以快速获得较高的重构精度,在1.5 s内可以达到0.17%的高度平均相对误差。; 王国珲苏炜宋玉贵; 关键词：偏微分方程

非Lambert表面从明暗恢复形状技术的研究进展: 2012年; 传统的从明暗恢复形状(Shape from Shading,SFS)技术通常假定物体表面为Lambert表面,然而对于实际的物体表面来说,上述简化造成了重构结果误差较大。近年来,许多学者开始关注于非Lambert表面下的SFS技术的研究。结合作者自身的研究,从成像过程建模、图像辐照度方程的建立及求解数值算法出发,介绍了非Lam-bert表面从明暗恢复形状技术的研究进展。首先,简要介绍了非Lambert表面下典型的SFS技术;其次,以Oren-Nayer模型为例详细说明了非Lambert表面SFS方法的关键技术;最后,对非Lambert表面SFS技术的发展趋势进行了探讨。; 王国珲宋玉贵马凤军; 关键词：从明暗恢复形状

一种适于镜面反射表面的从明暗恢复形状算法被引量：1: 2012年; 为了实现镜面反射表面快速重构的需求,提出了一种基于高阶Fast Marching方法的从明暗恢复形状算法。首先假定光源为点光源,且位于无穷远处,其次认为摄像机遵循正交投影,其方向与光源方向保持一致,接着使用Blinn-Phong模型来描述镜面反射表面的反射特性,建立基于Blinn-Phong反射模型的镜面表面图像辐照度方程,然后将该辐照度方程转化为含有高度信息的Eikonal偏微分方程,利用高阶Fast Marching方法计算上述Eikonal方程的解,从而获得镜面反射表面的三维形状。实验结果表明:提出的方法可以快速精确地实现镜面反射表面的三维重构。; 王国珲苏炜宋玉贵; 关键词：从明暗恢复形状

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陕西省自然科学基金(2011JQ8004)