Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Stereoscopic face reconstruction from a single 2D face image using orthogonality of normal surface and Y-Ratio

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การสร้างภาพหน้ามุมมองสามมิติจากภาพหน้าสองมิติภาพเดียวโดยใช้วิธีหาแนวตั้งฉากของนอร์แมลเวกเตอร์และวายเรโชว์

Year (A.D.)

2012

Document Type

Thesis

First Advisor

Rajalida Lipikorn

Second Advisor

Chidchanok Lursinsap

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

Doctor of Philosophy

Degree Level

Doctoral Degree

Degree Discipline

Computer Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.2012.866

Abstract

This research proposes a 3D face reconstruction method with single image and condition of Lambertian model. This method can be divided into 4 parts: surface albedo estimation, normal surface calculation, actual height calculation and accuracy evaluation. The first part which is surface albedo estimation started with initial normal surface from Average face data and morphed it to match an input image by my pattern morphing method. Then the estimated normal surface, Intensity map and Light source vector of input image are used to estimate the albedo of each point on input image. The second part, normal surface calculation, started with finding the relation equation of Normal vector in X and Y axis and calculate the normal surface. The third part is pixels’ height calculation. And the last part is a accuracy evaluation of the method and surface display. The experiment was done with 114 face’s images from 2 face’s database compared with the minimization approach and the result shown that my approach gave the better accuracy and consumed the less process time.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

วิทยานิพนธ์นี้เสนอการสร้างภาพสามมิติจากภาพถ่ายใบหน้าคนสองมิติโดยใช้ภาพถ่ายเพียงภาพเดียว ภายใต้โมเดลของแลมเบอร์ท ซึ่งประกอบไปด้วย 5 ส่วนหลัก ได้แก่ ส่วนการเตรียมข้อมูลจากฐานข้อมูลภาพ ส่วนการประมาณค่าเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับพื้นผิว ส่วนการคำนวณค่าความสามารถในการสะท้อนแสงของพื้นผิว ส่วนการคำนวณหาค่าเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับพื้นผิว และส่วนการคำนวณหาค่าความสูงจริงของแต่ละจุดบนภาพ ในส่วนแรกคือส่วนการเตรียมข้อมูลจากฐานข้อมูลภาพ เป็นการสร้างรูปร่างและภาพใบหน้าเฉลี่ยจากฐานข้อมูลภาพ ส่วนที่สองคือส่วนกระประมาณค่าเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของภาพ กระทำด้วยวิธีการแปลงค่าเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของภาพโมเดลเฉลี่ยมาสู่ภาพใบหน้าที่ต้องการสร้าง ส่วนที่สามเป็นส่วนการคำนวณค่าความสะท้อนแสง ด้วยการคำนวณหาค่าความสามารถในการสะท้อนแสงของแต่ละจุดบนภาพ โดยต้องรู้ข้อมูลของทิศทางแหล่งกำเนิดแสง และค่าความสว่างของแต่ละจุดบนภาพใบหน้าที่ต้องการ ส่วนที่สี่เป็นการคำนวณค่าเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับพื้นผิว โดยเริ่มจากการหาอัตราส่วนของค่าเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับพื้นผิวระหว่างทิศทางในแนวแกนตั้งเมื่อเปรียบเทียบกับในแนวแกนนอน แล้วจึงทำการคำนวณหาค่าเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับพื้นผิว จากนั้นจึงดำเนินการในส่วนที่ห้าคือคำนวณหาความสูงแต่ละจุดบนใบหน้า หลังจากนั้นจึงนำผลมาคำนวณค่าความถูกต้องและแสดงผล ซึ่งได้ทำการทดสอบกับภาพใบหน้าหนึ่งร้อยสิบสี่ภาพ จากฐานข้อมูลใบหน้าสองชุด เปรียบเทียบกับวิธีการ minimization พบว่าวิธีการที่นำเสนอนี้ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องมากกว่า และใช้เวลาประมวลผลน้อยกว่ามาก

Link to Full Text

Share

COinS