如何快捷、准确的构造三维人脸模型一直是科研工作者在努力解决的难题。现有研究中,基于人脸照片的特征建模方式被普遍采用,但该方法在人脸正、侧面照片的特征点自动提取方面仍存在一些不足。本文在分析和总结前人工作的基础上,深入研究了基于人脸正、侧面照片的特征点自动提取技术并应用于三维人脸建模。本研究得到了国家自然科学基金的支持,主要研究内容包括:(1)在分析人脸固有生理结构特征的基础上,参照MPEG-4标准中根据FDP定义的人脸特征点,给出特征点方式实现对人脸轮廓、面部器官位置、形状的刻画。(2)提出一种正面人脸关键特征点的自动提取方法。通过选择式掩模平滑算子和Fisher线性判别思想进行灰度图像的边缘检测和二值化处理,结合边缘图像投影方法对人脸区域定位,进一步根据人脸器官分布规律,利用Hough变换、Susan算子相结合实现了正面人脸特征点的自动提取。(3)提出一种侧面人脸关键特征点的自动提取方法。首先根据人体测量学方法对鼻尖区域进行定位,利用Susan算子提取鼻尖特征点,其次利用正面人脸照片定位的眼角点、鼻尖点、嘴角点的距离关系,定位侧面人脸照片的眼角区域和嘴角区域,最后通过Susan算子提取侧面人脸相片的眼角点和嘴角点,该方法实现了侧面人脸关键特征点的自动提取。(4)采用整体变形与局部变形实现通用人脸模型到特定人脸模型的转换。在获取通用人脸模型的基础上,利用正侧面照片特征点通过拉伸变换实现模型的整体变形,最后通过人脸模型特征点在正侧面的投影和正侧面人脸照片特征点的匹配来指导人脸模型的局部变形。(5)三维人脸模型的真实感处理。将人脸正、侧面照片沿着眼角特征点垂线拼接生成人脸纹理图像,利用基于拉普拉斯塔形分解方法消除拼接缝,并采用柱面纹理映射技术将纹理贴图映射到三维人脸模型上,以体现人脸模型的真实感效果。(6)以Visual Studio.NET 2003及OpenGL为开发平台,实现了基于正侧面照片的真实感三维人脸建模系统。