一种鲁棒高精度的人脸三维运动跟踪算法

摘要

提出了一种在粒子滤波框架下的结合在线外观模型(online appearance model,OAM)和柱状人头模型(cylinder head model,CHM)的人脸三维运动跟踪方案,具体包括:1)融合多种观测信息来降低OAM的光照敏感性和个体相关性;2)针对OAM适合跟踪局部运动但在大姿态下会跟踪失败的问题,将OAM与适合于大姿态下全局运动跟踪的CHM结合起来,在当前帧将CHM匹配得到的全局运动参数作为OAM匹配的初始值,将OAM匹配得到的人脸运动参数作为下一帧CHM匹配的初始值;3)基于局部优化和改进重采样来改进粒子运动滤波策略.实验表明:该系统在大姿态、表情剧烈变化、遮挡和强光照下能得到较好的跟踪效果,且OAM+CHM的跟踪正确率高于OAM的24％,OAM+CHM的姿态跟踪范围大于OAM的11％.主观实验表明:由跟踪得到的人脸运动参数合成的虚拟人脸具有较高的辨识度.