• 제목/요약/키워드: 3D face

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3D 프린팅을 위한 단일 영상 기반 3D 얼굴 모델링 연구 (Single Image-Based 3D Face Modeling for 3D Printing)

  • 송응열;고완기;유선진
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.571-576
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    • 2016
  • 3D 프린팅은 최근 다양한 분야에서 활용 되고 있다. 다양한 활용 분야 중 사람의 얼굴을 3D 프린팅을 위해서는 먼저 3D 얼굴 데이터를 생성해야 한다. 3D 얼굴 데이터 획득을 위해 레이저 스캐너 등이 활용되고 있으나 스캔 중에 사람이 움직이면 안 되는 제약이 있다. 본 논문에서는 단일 영상 기반의 3D 얼굴 모델링 방법과 생성된 3D 얼굴을 가상 성형 등에 쓰일 수 있도록 얼굴 변형 시스템을 제안한다. 3D 얼굴 데이터 생성을 위해 3D 얼굴 데이터베이스로부터 특징점들을 정의하였다. 단일 얼굴 영상으로부터 얼굴을 특징점을 추출 한 후 3D 얼굴 데이터베이스로부터 정의된 3D 얼굴 특징점과 대응하여 입력 얼굴 영상의 3D 얼굴을 생성한다. 3D 얼굴 생성 후에 가상 성형 등의 용도를 위해 얼굴 변형 부분을 적용하였다.

Pose-normalized 3D Face Modeling for Face Recognition

  • Yu, Sun-Jin;Lee, Sang-Youn
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12C호
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    • pp.984-994
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    • 2010
  • Pose variation is a critical problem in face recognition. Three-dimensional(3D) face recognition techniques have been proposed, as 3D data contains depth information that may allow problems of pose variation to be handled more effectively than with 2D face recognition methods. This paper proposes a pose-normalized 3D face modeling method that translates and rotates any pose angle to a frontal pose using a plane fitting method by Singular Value Decomposition(SVD). First, we reconstruct 3D face data with stereo vision method. Second, nose peak point is estimated by depth information and then the angle of pose is estimated by a facial plane fitting algorithm using four facial features. Next, using the estimated pose angle, the 3D face is translated and rotated to a frontal pose. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, we designed 2D and 3D face recognition experiments. The experimental results show that the performance of the normalized 3D face recognition method is superior to that of an un-normalized 3D face recognition method for overcoming the problems of pose variation.

3D 변형가능 형상 모델 기반 3D 얼굴 모델링 (3D Face Modeling based on 3D Morphable Shape Model)

  • 장용석;김부균;조성원;정선태
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.212-227
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    • 2008
  • 3D 얼굴 모델링은 33공간에서 얼굴을 자유롭게 회전 시켜 다양한 얼굴 자세를 표현하고 조명 효과도 적절하게 모델링 할 수 있으므로, 얼굴 자세, 조명, 표정 등의 표현에 있어서 2D 얼굴 모델링에 비해 보다 정교하며 사실감이 뛰어나 얼굴 인식, 게임, 아바타 등에서 많은 요구가 존재한다. 본 논문에서는 3D 변형 가능 형상 모델에 기반을 둔 3D 얼굴 모델링 방법을 제안한다. 제안된 3D 얼굴 모델링 방법은 먼저 3D 스캐너를 통하여 획득한 3D 얼굴 스캔 데이터를 이용하여 3D 얼굴 변형 가능 형상 모델을 구축한다. 다음, 3D 얼굴 모델링을 하고자 하는 얼굴의 2D 이미지 시퀀스로부터, 해당 얼굴의 특징점들을 검출하고 이들을 매칭하여, 매칭된 특징점들로부터 인수분해 기반 SfM 기법을 이용하여 해당 특징점의 3D 버텍스 좌표 값을 구한다. 이후, 구한 3D 버텍스들을 3D 변형 가능 형상 모델에 정합하여 해당 얼굴의 3D 형상 모델을 얻는다. 또한, 2D 얼굴 이미지 시퀀스들로부터 뷰 독립적인 2D 원통 좌표 텍스쳐 맵을 구하고 이를 이용하여 3D 형상 모델을 렌더링 함으로써, 최종적으로 3B 얼굴 모델을 완성한다. 제안된 3D 얼굴 모델링 방법에 의한 3D 얼굴 모델 생성 과정을 통해서, 본 논문에서 제안한 3D 얼굴 모델링 방법이 기존의 얼굴 모델링 방법들에 비해 상대적으로 빠르고 비교적 정교하게 수행됨을 볼 수 있었다.

단일 정면 얼굴 영상을 이용한 게임 사용자의 3차원 얼굴 생성 방법 (A 3D Face Generation Method using Single Frontal Face Image for Game Users)

  • 정민이;이성주;박강령;김재희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.1013-1014
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    • 2008
  • In this paper, we propose a new method of generating 3D face by using single frontal face image and 3D generic face model. By using active appearance model (AAM), the control points among facial feature points were localized in the 2D input face image. Then, the transform parameters of 3D generic face model were found to minimize the error between the 2D control points and the corresponding 2D points projected from 3D facial model. Finally, by using the obtained model parameters, 3D face was generated. We applied this 3D face to 3D game framework and found that the proposed method could make a realistic 3D face of game user.

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3D Face Modeling using Face Image

  • Kim, Sanghyuk;Ban, Yuseok;Park, Changhyun;Lee, Sangyoun
    • Journal of International Society for Simulation Surgery
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    • 제2권1호
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    • pp.10-12
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    • 2015
  • Purpose It has been stated that patient satisfaction is the crucial factor for determining success in plastic surgery. The convergence of medical science and computer vision has made easier to satisfy patients who wants to have plastic surgery. In this paper, we try to apply 3D face modeling in plastic surgical area. Materials and Methods The author introduces a method for accurate 3D face modeling techniques using a statistical model-based 3D face modeling approach in a mirror system. Results We could successfully obtain highly accurate 3D face shape results. Conclusion The method suggested could be used for acquiring 3D face models from 2D face image and the result obtained from this could be effectively used for plastic surgical areas.

한국 표준 얼굴 데이터를 적용한 3D 가상 얼굴 성형 제작 시스템 설계 및 구현 (Designing and Implementing 3D Virtual Face Aesthetic Surgery System Based on Korean Standard Facial Data)

  • 이철웅;김일민;조세홍
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.737-744
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    • 2009
  • 본 논문은 한국 표준 얼굴 데이터를 바탕으로 제작한 3D 얼굴 모델을 활용하여 성형 수술 전후의 모습을 비교하여 성형 수술의 만족도를 높이는 웅용 프로그랭인 3D 가장 얼굴 성형 시스댐에 대한 연구 및 구현이다. 이 연구를 위하여 2D 개인 얼굴 이미지와 3D 한국인 표준 모델을 활용하여, 2D 이미지 상의 사용자의 실제 얼굴과 똑같은 3D 얼굴 모델을 구현한다. 본 연구에서 제안하는 3D 가상 얼굴 성형 시스템은 얼굴 모텔의 기본이 되는 3D 한국인 표준 얼굴 모델에 2D 개인 얼굴 이미지로부터 추출한 개인 특성 정보를 적용함으로서 3D 얼굴 모델링 시스템을 구현하고 3D 얼굴의 사실성올 높이는 텍스처 맴핑 및 구축된 얼굴을 활용하여 성형 수술 후의 얼굴의 변화를 나타내는 3D 얼굴 성형 시스댐 등으로 구성되어 있다. 제안된 3D 가상 얼굴 성형 시스템은 정확한 개인 얼굴 모델링 방법을 제공하고, 성형 전후의 얼굴을 미세하게 조정하는 기능을 부여함으로써 현존하는 유사 시스템에 비교하여 성형 수술의 만족도와 안정성을 높이는 결과를 나타내었다.

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포즈 정규화된 3D 얼굴 모델링 기법 (Pose-Normalized 3D Face Modeling)

  • 유선진;김상기;김일도;이상윤
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.455-456
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    • 2006
  • This paper presents an automatic pose-normalized 3D face data acquisition method using 2D and 3D information. We propose an automatic pose-normalized 3D face acquisition method that accomplishes 3D face modeling and 3D face pose-normalization at once. The proposed method uses 2D information with AAM (Active Appearance Model) and 3D information with 3D normal vector. The 3D face modeling system consists of 2 cameras and 1 projector. In order to verify proposed pose-normalized 3D modeling method, we made an experiment for 2.5D face recognition. The experimental result shows that proposed method is robust against pose variation.

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ASMs을 이용한 특징점 추출에 기반한 3D 얼굴데이터의 정렬 및 정규화 : 정렬 과정에 대한 정량적 분석 (3D Face Alignment and Normalization Based on Feature Detection Using Active Shape Models : Quantitative Analysis on Aligning Process)

  • 신동원;박상준;고재필
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.403-411
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    • 2008
  • The alignment of facial images is crucial for 2D face recognition. This is the same to facial meshes for 3D face recognition. Most of the 3D face recognition methods refer to 3D alignment but do not describe their approaches in details. In this paper, we focus on describing an automatic 3D alignment in viewpoint of quantitative analysis. This paper presents a framework of 3D face alignment and normalization based on feature points obtained by Active Shape Models (ASMs). The positions of eyes and mouth can give possibility of aligning the 3D face exactly in three-dimension space. The rotational transform on each axis is defined with respect to the reference position. In aligning process, the rotational transform converts an input 3D faces with large pose variations to the reference frontal view. The part of face is flopped from the aligned face using the sphere region centered at the nose tip of 3D face. The cropped face is shifted and brought into the frame with specified size for normalizing. Subsequently, the interpolation is carried to the face for sampling at equal interval and filling holes. The color interpolation is also carried at the same interval. The outputs are normalized 2D and 3D face which can be used for face recognition. Finally, we carry two sets of experiments to measure aligning errors and evaluate the performance of suggested process.

3차원 안면자동인식기(3D-AFRA)의 Hardware 정밀도 검사 : 형상복원 오차분석 (An Hardware Error Analysis of 3D Automatic Face Recognition Apparatus(3D-AFRA) : Surface Reconstruction)

  • 석재화;송정훈;김현진;유정희;곽창규;이준희;고병희;김종원;이의주
    • 사상체질의학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.30-39
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    • 2007
  • 1. Objectives The Face is an important standard for the classification of Sasang Constitution. We are developing 3D Automatic Face Recognition Apparatus(3D-AFRA) to analyse the facial characteristics. This apparatus show us 3D image and data of man's face and measure facial figure data. So we should examine the figure restoration error of 3D Automatic Fare Recognition Apparatus(3D-AFRA) in hardware Error Analysis. 2. Methods We scanned Face status by using 3D Automatic Face Recognition Apparatus(3D-AFRA). And also we scanned Face status by using laser scanner(vivid 9i). We compared facial shape data be restored by 3D Automatic Face Recognition Apparatus(3D-AFRA) with facial shape data that be restorated by 3D laser scanner. And we analysed the average error and the maximum error of two data. 3. Results and Conclusions In frontal face, the average error was 0.48mm. and the maximum error was 4.60mm. In whole face, the average error of was 0.99mm. And the maximum error was 6.64mm. In conclusion, We assessed that accuracy of 3D Automatic Face Recognition Apparatus(3D-AFRA) is considerably good.

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Efficient 3D Model based Face Representation and Recognition Algorithmusing Pixel-to-Vertex Map (PVM)

  • Jeong, Kang-Hun;Moon, Hyeon-Joon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권1호
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    • pp.228-246
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    • 2011
  • A 3D model based approach for a face representation and recognition algorithm has been investigated as a robust solution for pose and illumination variation. Since a generative 3D face model consists of a large number of vertices, a 3D model based face recognition system is generally inefficient in computation time and complexity. In this paper, we propose a novel 3D face representation algorithm based on a pixel to vertex map (PVM) to optimize the number of vertices. We explore shape and texture coefficient vectors of the 3D model by fitting it to an input face using inverse compositional image alignment (ICIA) to evaluate face recognition performance. Experimental results show that the proposed face representation and recognition algorithm is efficient in computation time while maintaining reasonable accuracy.