Construction of а three-dimensional face model by а set of images

Abstract

Данная научно-исследовательская работа посвящена теме трёхмерной реконструкции лица по набору изображений. Решение данной задачи широко востребовано в различных областях – компьютерное зрение, компьютерная анимация, виртуальная реальность. В работе приведено описание общего подхода к восстановлению трёхмерных сцен по фотографиям, отдельно выделены и изучены характерные черты, присущие восстановлению трёхмерных моделей лица. Также рассматриваются 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. Приведено описание самостоятельно реализованного алгоритма, основанного на подгонке трёхмерной морфируемой модели, выполняющего реконструкцию трёхмерной модели лица с использованием одного изображения.

This research paper is devoted to the theme of сonstruction of а three-dimensional model of face by а set of images. The solution to this problem is widely demanded in various areas – computer vision, computer animation, virtual reality. The paper describes the general approach to the restoration of three-dimensional scenes from photographs, separately identified and studied the characteristic features inherent in the restoration of three-dimensional facial models. There also discusses the currently popular modern trends and methods for solving this problem, namely, methods for the reconstruction of faces based on only one photo using artificial neural networks and approaches using a three-dimensional morphable model. A description is given of a implemented by me algorithm based on fitting a three-dimensional morphable model that reconstructs a three-dimensional face model using a single image.