跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.201.92.114) 您好!臺灣時間:2023/04/01 15:25
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:陳煌杰
研究生(外文):Huang-Jie Chen
論文名稱:獲取多方向影像於三維顏面模型重建
論文名稱(外文):A Facial Model Reconstruction with Images Acquired from Multiple Directions
指導教授:張哲豪張哲豪引用關係
指導教授(外文):Che-Hao Chang
口試委員:楊元森陳偉堯趙鍵哲
口試日期:2011-07-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:土木與防災研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:近景攝影量測全顏面三維模型物空間匹配像空間匹配
外文關鍵詞:close-range photogrammetrythree-dimensional facial modelsobject-space matchingimage-space matching
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:397
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
隨著電腦快速發展,加上相機解析度不斷提高,如何利用攝影測量技術快速建立高精度三維模型,並提供可視化多角度測量與展示,相較傳統測量做法則可省去大量時間。然而,近景攝影測量技術現今廣泛運到各種領域中,如橋梁監測、邊坡監測、醫療整形等,這些領域對於建立三維模型精度需求不盡相同,但是在醫療整形和外科手術前建立之三維模型,精度要求應至少需達到公釐(mm)等級。石佑偉(2010)使用物空間匹配法已經成功建立高精度顏面三維模型,其精度達到1mm以下。但是前者研究卻少掉耳朵三維空間資訊於全顏面模型上,將造成全顏面特徵標的(Landmark)角度無法測量,本研究從此地方加以改善。
本研究主要分為五部分:(1)改變以往只對臉部正面垂直拍攝,改以多視角方式拍攝。(2)加入相機透鏡畸變差修正至物空間匹配法(Object-Space Matching),並以左側、中間及右側概念建立全顏面三維模型,並與其它不同匹配法比較精度。(3)將產製點雲模型組三角網並敷貼正射影像和點雲模型加入RGB資料等兩種方法展示全顏面模型。(4)使用二維像片測量方法與三維模型測量方法進行10個全顏面特徵標的測量,並作測量精度比對(5)針對30位年齡在19~30歲之成年男女使用三維模型測量方法進行特徵標的測量與統計,測得全顏面線條長度與角度提供日後研究分析之參考。


As the prompt development of IT technology, plus the continuous enhancement of camera resolution, utilizing photogrammetry to establish highly precise 3-dimensional (3D) models becomes more and more popular. Photogrammetry can also provide visible multi-angle measurement and display. Compare with traditional measurement methodology, photogrammetry is a great time saver. However, for different fields of photogrammetry applications such as bridge monitoring, slope monitoring, and plastic surgery … etc, the precision requirements of 3D models are not quite the same. The 3D-models precision requirements for the plastic surgery and surgical operation should at least up to millimeter level. Domestic literature indicates that object-space matching related studies have already successfully established facial 3D models with the precision up to less than 1mm. However, these studies lack of applying ear 3D models to the facial models which will cause failure to establish overall facial landmark. This is the enhance focus for this study.

There are 5 parts in this study: (1) change from the past only taking straight facial photos with multi-viewing angles approach; (2) add in the concept of camera lens distortion difference to object-space matching, establish overall facial 3D model with left-side, middle, and right-side view; (3) by adding in two methodologies (product point cloud model set triangular mesh & apply orthophoto and adding in point cloud model to the RGB data) to display facial models; (4) utilizing 2D photogrammetry and 3D model measurement methodology to conduct 10 facial symbol landmarks measurements, and performance the comparison of the precision; (5) in the end of the experiment, will apply this facial symbol landmark 3D measurement to 30 grown ups (aged between 19-30) to establish statistics. The measuring results like overall facial line length and angles can be provided for further analysis and reference in the future.


摘 要 i
誌謝 iii
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 vii
第一章 前言 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究架構 5
第二章 影像匹配理論 8
2.1 標準化互相關匹配原理 8
2.2最小二乘法匹配原理 10
2.3物空間匹配原理 12
2.3.1數學模式推導 14
第三章 石膏像全顏面三維模型建立 18
3.1 實驗器材與擺設 18
3.2 控制點設置 24
3.3 石膏像全顏面模型建置流程 26
3.4 像空間匹配石膏像全顏面模型精度檢驗 48
3.5 物空間匹配石膏像全顏面模型精度檢驗 52
第四章 真實全顏面模型建立與統計 54
4.1 顏面三維模型建立與展示 54
4.2 測量方法精度比對 64
4.3 顏面特徵標的數據統計 77
第五章 結論與建議 80
參考文獻 82
附錄A:攝影測量原理 85
附錄B:數學模式推導 94
附錄C:量測機板測量數據 102
附錄D:像機率定參數 104


[1] Armin Gruen, Devrim Akca.(2005).“Least squares 3D surface and curve matching,”Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 59(3), pp.151-174
[2] Bail, H. S., Lee H. J., Lee K. J.(2006).“A proposal of Soft Tissue Landmarks for Craniofacial Analysis Using Three-Dimensional Laser Scan Imaging,”World Journal of Orthodontics 7(1), pp.7-14
[3] Carrie, L. K., Kristen, U., Erik, S., Seth, M. W.(2010).“3D Digital Stereo Photogrammetry: A Practical Guide to Facial Image Acquisition,”Head and Face Medicine 6(18), pp. 174-186
[4] Cheah, C. M., Chua, C. K., Tan, K. H., Teo C. K.(2003).“Integration of Laser Surface Digitizing with CAD/CAM Techniques for Developing Facial Prostheses. Part 1: Design and Fabrication of Prosthesis Replicas,” International Journal of Prosthodontics 16(4), pp 435-441
[5] Da Silveira , A. C., Daw, JL. Jr., Kusnoto, B., Evans, C., Cohen, M.(2003).“Craniofacial Applications of Three-Dimensional Laser Surface Scanning,” Journal of Craniofacial Surgery 14(4), pp 449-456.
[6] Dean M. Toriumi, Daniel G. Becker “Rhinoplasty Dissection Manual,” revisionrhinoplasty.com, http://www.revisionrhinoplasty.com/RhinoplastyManual/intro.html
[7] Helava, U. V.(1988). “Object Surface Least Squares Correlation,” International Archives of Photogrammetry and RemoteSensing 27(B3), pp.321~331
[8] Jiang, T., Xi, J., Yan, J.(2006).“An Accurate Three-Dimensional Sanning System with A New Phase Error Compensation Method,” Int J Adv Manuf Technol 2(9), pp.1178-1185
[9] Lili Ma, Tianmin Xu, Jiuxiang Lin.(2009).“Validation of A Three-Dimensional Facial Scanning System Based on Structured Light Techniques,” computer methods and programs in biomedicine, VOL 94 , pp. 290-298.
[10] Marcio, D. M., Riccardo R., Cristina A., Chiarella S.(2009) “A Photographic System for the Three-Dimensional Study of Facial Morphology,” Angle Orthodontist 6(79)
[11] Umut, O., Bahadir, M. D., Fatos, B. Y., Ozgur, T.(2009).“Method Selection in Craniofacial Measurement: Advantages and Disadvantages of 3D Digiztization Method,”Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery
[12] Pujitha, G., Hisanari, S., Yukio, S.(2000).“3D Face Modeling with Multiple Range Images”, Pattern Recognition, Proceedings. 15th International Conference
[13] Weinberg(2006).“Anthropometric Precision and Accuracy of Digital Three-Dimensional Photogrammetry Comparing the Genex and 3dMD Imaging System with One Another and with Direct Anthropometry,” The Journal of craniofacial surgery 17(3), pp. 477- 483
[14] Wang, S. F., Lai, S. H.(2010).“Efficient 3D Face Reconstruction from a Single 2D Image by Combining Statistical and Geometrical Information,” Department of Computer Science, vol. 3852, pp. 427-436
[15] Ruinian Jiang, David, V. Jauregui.(2010). “Development of A Digital Close-Range Photogrammetric Bridge Deflection Measurement System,” ScienceDirect, pp.1431-1438
[16] Schenk, T.(1999).“Dightal Photogrammetry,” TerraScience, vol. 1
[17] Yang, Y. S., Huang, C. W., Wu, C. L.(2011). “A simple image-based strain measurement method for measuring the strain fields in an RC-wall experiment,” John Wiley & Sons, Ltd.
[18] 石佑偉、陳煌杰、張哲豪、陳威丞 (2010),以物空間匹配方法重建三維顏面模型,第二十九屆測量及空間資訊研討會,64-70頁。
[19] 何維信(2004),航空攝影測量學,大中國圖書公司
[20] 邱文欽(2003),Radarsat-1 SAR 影像最小二乘匹配之研究,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,桃園。
[21] 吳究、張奇、王佳姵(2007),最小二乘影像匹配與其精度改進,航測及遙測學刊,第十二卷,第三期,第217-224 頁。
[22] 梁福榮、張舜孔、李德河(2006),攝影測量於評估公路邊坡崩坍量量測之應用,岩盤工程研討會論文集,第347-356頁
[23] 莊峻超(2003),逆向工程Imageware功能剖析,全華科技圖書股份有限公司
[24] 陳威丞 (2008),應用近景攝影測量重塑顏面模型精度之評估,碩士論文,國立臺北科技大學土木與防災研究所。
[25] 張哲豪(1980),數位影像相關及定位於物空間整合之研究,碩士論文,國立成功大學航空測量學研究所,台南。
[26] 張劍清(2010),數字攝影測量網格DPGrid概況,2010兩岸非常規攝影測量研討會,25-32頁。
[27] 黃金城(2002),衛載SAR 地塊影像匹配之參數最佳化,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,桃園。
[28] 黃佩珊、鐘明格、張哲豪 (2010),以多時段多來源數值地形模型進行大規模邊坡變遷分析,第二十九屆測量及空間資訊研討會,160-166頁。
[29] 趙鍵哲、鄭傑文、陳詹閔、王匯智、林義乾、莊子毅、鄭傑中、彭念豪(2009),航空攝影學講義,中華民國地籍測量學會專業訓練課程。
[30] 詹皇祥(2001),近景數化影像半自動式混凝土裂縫量測,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,桃園。
[31] 蔡佑南(2002),齒模三維輪廓量測,碩士論文,中原大學機械工程學系,桃園。
[32] 鐘琬婷、陳煌杰、張哲豪、鐘明格(2010),應用近景攝影測量技術重建邊坡數值地形模型,第二十九屆測量及空間資訊研討會,91-97頁。
[33] 蘇文榮(2001),應用地形物元於衛載SAR 影像匹配之研究,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,桃園。


連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top