基于三维模型的Android手机端人脸姿态实时估计系统

来源：计算机应用杂志2015年第8期北京时间：

作者：王海鹏, 王正良, 许威威, 范然

单位：1. 杭州师范大学 杭州国际服务工程学院, 杭州 311121;2. 浙江省科技信息研究院 信息资源中心, 杭州 311121

摘要：针对人脸姿态估计对系统性能要求高、在手机上运行无法满足实时性要求等问题,实现了一种Android手机端的人脸姿态实时估计系统。首先,由摄像头获得一幅正面和一幅偏移一定角度的人脸图像,利用从运动中构建结构(SfM)算法建立简单三维人脸模型;然后,提取实时人脸图像中与三维人脸模型相互对应的特征点,基于缩放正投影位姿估计(POSIT)算法估计人脸姿态角度;最后将三维人脸模型通过开放图形开发库(OpenGL)实时显示在手机屏幕上。实验结果表明,实时视频中检测人脸姿态并显示的速度可以达到20 frame/s,接近计算机端的基于仿射对应的三维人脸姿态估计算法,而且针对大量图片序列的检测可以达到50 frame/s,能够满足Android手机端的性能和检测人脸姿态的实时性要求。

关键词：人脸姿态,从运动中构建结构算法,显示形状回归,基于缩放正投影位姿估计,随机抽样一致算法,Android,增强现实

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61322204,61272392)。