Reconstructing the Complete 3D Shape of Faces from Partial Information (Rekonstruktion der dreidimensionalen Form von Gesichtern aus partieller Information)
-
Volker Blanz
Based on the assumption that a class of objects or data can be represented as a vector space spanned by a set of examples, we present a general method to estimate vector components of a novel vector, given only a subset of its dimensions.
We apply this method to recover 3D shape of human faces from 2D image positions of a small number of feature points. The application demonstrates two aspects of the estimation of novel vector components: (1) From 2D image positions, we estimate 3D coordinates, and (2) from a small set of points, we obtain vertex positions of a high-resolution surface mesh. We provide an evaluation of the technique on laser scans of faces, and present an example of 3D shape reconstruction from a photograph.
Our technique involves a tradeoff between reconstruction of the given measurements, and plausibility of the result. This is achieved in a Bayesian approach, and with a statistical analysis of the examples.
In vielen Anwendungen können Datensätze, zum Beispiel die Formen von dreidimensionalen Körpern, als ein Vektorraum repräsentiert werden, der von einer Menge von Trainingsbeispielen aufgespannt wird. Wir stellen ein allgemeines Verfahren vor, das auf dieser Grundlage fehlende Vektorkomponenten schätzt, wenn nur wenige der Komponenten gegeben sind.
Das Verfahren wird angewendet, um die dreidimensionale Form von Gesichtern aus den 2D-Bildpositionen von wenigen Merkmalspunkten zu bestimmen. Dies beinhaltet in zweierlei Hinsicht die Ergänzung unbekannter Vektorkomponenten: es wird aus 2D-Positionen auf 3D-Koordinaten geschlossen und aus einer geringen Zahl von Punkten wird ein hochauflösendes Polygonnetz geschätzt.
Die Auswertung des Verfahrens erfolgt auf einer Datenbasis von Laserscans, und wir zeigen das Ergebnis der Rekonstruktion eines Gesichts aus einer einzelnen Fotografie. Der Algorithmus beruht auf einem Kompromiss zwischen der Rekonstruktion der vorgegebenen Werte und der Plausibilität des Resultats. Er verwendet einen Bayes´schen Ansatz und eine statistische Analyse der Beispieldaten.
© 2015 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, Rosenheimer Str. 145, 81671 München
Articles in the same Issue
- Reconstructing the Complete 3D Shape of Faces from Partial Information (Rekonstruktion der dreidimensionalen Form von Gesichtern aus partieller Information)
- Scientific Visualization of Large Datasets (Wissenschaftliche Visualisierung großer Datensätze)
- Connectivity Coding: New Perspectives for Mesh Compression (Connectivity Coding: Neue Perspektiven für die Kompression von Dreiecksnetzen)
- Efficient Multiresolution Models for progressive Terrain Rendering (Effiziente Multiresolutionsmodelle für progressives Terrain Rendering)
- The 3D Object Pipeline – Capturing, Processing and Interactive Display of Objects with Complex Appearance (Die 3D-Objekt-Pipeline – Akquisition, Verarbeitung und interaktive Darstellung von Objekten mit komplexem Aussehen)
- Fast and Accurate Integration of Vector Fields in Unstructured Grids (Schnelles exaktes Integrationsverfahren für Vektorfelder auf unstrukturierten Gittern )
- Veranstaltungen Dezember 2002 April 2004
- Karl-Küpfmüller-Preis der ITG/ Aufruf zur Bewerbung um den ISS-Preis der ITG 2004
- übrigens ... Ist Anwendungsentwicklung (noch) keine Ingenieursdisziplin?!
Articles in the same Issue
- Reconstructing the Complete 3D Shape of Faces from Partial Information (Rekonstruktion der dreidimensionalen Form von Gesichtern aus partieller Information)
- Scientific Visualization of Large Datasets (Wissenschaftliche Visualisierung großer Datensätze)
- Connectivity Coding: New Perspectives for Mesh Compression (Connectivity Coding: Neue Perspektiven für die Kompression von Dreiecksnetzen)
- Efficient Multiresolution Models for progressive Terrain Rendering (Effiziente Multiresolutionsmodelle für progressives Terrain Rendering)
- The 3D Object Pipeline – Capturing, Processing and Interactive Display of Objects with Complex Appearance (Die 3D-Objekt-Pipeline – Akquisition, Verarbeitung und interaktive Darstellung von Objekten mit komplexem Aussehen)
- Fast and Accurate Integration of Vector Fields in Unstructured Grids (Schnelles exaktes Integrationsverfahren für Vektorfelder auf unstrukturierten Gittern )
- Veranstaltungen Dezember 2002 April 2004
- Karl-Küpfmüller-Preis der ITG/ Aufruf zur Bewerbung um den ISS-Preis der ITG 2004
- übrigens ... Ist Anwendungsentwicklung (noch) keine Ingenieursdisziplin?!
