📄Работа №130576
Тема: Построение трехмерной модели лица по набору изображений
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
информатика
Объем:
33 листов
Год:
2019
Просмотров:
107
4700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 4
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРЁХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ПО
НАБОРАМ ИЗОБРАЖЕНИЙ 5
1.1 Этапы реконструкции трёхмерных сцен 5
1.2 Отличительные особенности реконструкции трёхмерной
модели лица 11
ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К РЕКОНСТРУКЦИИ
МОДЕЛИ ЛИЦА 15
2.1 Использование искусственных нейронных сетей 15
2.2 Трёхмерная морфируемая модель лица 17
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА 22
3.1 Язык и среда разработки 22
3.2 Используемые библиотеки 22
3.3 Описание алгоритма 24
3.4 Эксперименты 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 30
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 4
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРЁХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ПО
НАБОРАМ ИЗОБРАЖЕНИЙ 5
1.1 Этапы реконструкции трёхмерных сцен 5
1.2 Отличительные особенности реконструкции трёхмерной
модели лица 11
ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К РЕКОНСТРУКЦИИ
МОДЕЛИ ЛИЦА 15
2.1 Использование искусственных нейронных сетей 15
2.2 Трёхмерная морфируемая модель лица 17
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА 22
3.1 Язык и среда разработки 22
3.2 Используемые библиотеки 22
3.3 Описание алгоритма 24
3.4 Эксперименты 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 30
📖 Введение
Задача построения трехмерной модели лица является фундаментальной проблемой компьютерного зрения необычайной сложности. На данный момент эта задача является широко востребованной в таких сферах, как системы распознавания, визуализация трехмерных объектов, виртуальная реальность, компьютерная анимация. Существует большое количество работ, в которых предлагается множество различных подходов к решению данной проблемы, а также множество вариантов её решения. Но, несмотря на многолетние исследования, эта проблема все еще остается открытой.
Самым точным способом получения трёхмерной модели лица является, конечно же, использование специализированных устройств, таких как лазерные 3D сканеры. Но такие устройства имеют весьма внушительный ценник и требуют создания специализированного окружения, которое можно обеспечить только в лабораторных условиях, что значительно сужает область их применения, а также эти устройства не являются абсолютно безопасными для людей. Поэтому необходимо придумывать другие методы, более доступные, дешевые и безопасные.
Самым распространённым программным способом построения трёхмерной модели лица является его реконструкция на основе набора фотографий лица с разных ракурсов. В связи с тем, что данные системы предполагают наличие именно нескольких изображений лица в качестве входных данных, приходится решать ряд дополнительных задач, таких как нахождение зависимостей между положениями лица, разными выражениями и неравномерным освещением на разных фотографиях. В целом, эти методы требуют сложных и, зачастую, неэффективных решений. Поэтому в данной работе особое внимание будет уделено подходам к реконструкции трёхмерной модели лица с использованием только одной фотографии.
Самым точным способом получения трёхмерной модели лица является, конечно же, использование специализированных устройств, таких как лазерные 3D сканеры. Но такие устройства имеют весьма внушительный ценник и требуют создания специализированного окружения, которое можно обеспечить только в лабораторных условиях, что значительно сужает область их применения, а также эти устройства не являются абсолютно безопасными для людей. Поэтому необходимо придумывать другие методы, более доступные, дешевые и безопасные.
Самым распространённым программным способом построения трёхмерной модели лица является его реконструкция на основе набора фотографий лица с разных ракурсов. В связи с тем, что данные системы предполагают наличие именно нескольких изображений лица в качестве входных данных, приходится решать ряд дополнительных задач, таких как нахождение зависимостей между положениями лица, разными выражениями и неравномерным освещением на разных фотографиях. В целом, эти методы требуют сложных и, зачастую, неэффективных решений. Поэтому в данной работе особое внимание будет уделено подходам к реконструкции трёхмерной модели лица с использованием только одной фотографии.
✅ Заключение
В рамках данной научно-исследовательской работы были изучены общие принципы восстановления трёхмерных сцен по фотографиям, были выделены и изучены характерные черты, присущие восстановлению трёхмерных моделей лица. Были рассмотрены популярные на данный момент современные тенденции и методы решения данной задачи, а именно методы реконструкции лиц на основе только одной фотографии с использованием искусственных нейронных сетей и подходы, использующие трёхмерную морфируемую модель.
Был самостоятельно реализован алгоритм, основанный на подгонке трёхмерной морфируемой модели, выполняющий реконструкцию трёхмерной модели лица с использованием одного изображения. Для реализации алгоритма использовались библиотеки OpenCV, Eigen, eos. Алгоритм был реализован на языке C++. В качестве результата алгоритм выдаёт три файла: .obj - трёхмерная модель лица, .isomap - извлеченная текстура лица и .mtl - файл, содержащий соответствия текстуры и трёхмерной модели, правила, по которым текстура должна накладываться на SD-объект. Был проведён ряд экспериментов, оценивающий качество полученного алгоритма, выявлены его недостатки.
Для улучшения качества получаемой трёхмерной модели можно попробовать использовать морфируюемую модель с большим числом полигонов. Также можно добавить алгоритм заполнения пробелов в текстурах.
Был самостоятельно реализован алгоритм, основанный на подгонке трёхмерной морфируемой модели, выполняющий реконструкцию трёхмерной модели лица с использованием одного изображения. Для реализации алгоритма использовались библиотеки OpenCV, Eigen, eos. Алгоритм был реализован на языке C++. В качестве результата алгоритм выдаёт три файла: .obj - трёхмерная модель лица, .isomap - извлеченная текстура лица и .mtl - файл, содержащий соответствия текстуры и трёхмерной модели, правила, по которым текстура должна накладываться на SD-объект. Был проведён ряд экспериментов, оценивающий качество полученного алгоритма, выявлены его недостатки.
Для улучшения качества получаемой трёхмерной модели можно попробовать использовать морфируюемую модель с большим числом полигонов. Также можно добавить алгоритм заполнения пробелов в текстурах.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.