Transcript 高软开题报告

项目名称：基于OpenCV和OpenGL的实时动画
生成系统的设计与实现
刘婧怡 高杨 岳思琪 邓健
陈述人：高杨
主要内容
 一、项目背景及意义
 二、项目内容
 三、技术路线与实现方案
 四、系统的使用和功能需求
 五、项目难点
 六、项目计划
 七、团队分工
一、项目背景及意义
人脸识别技术现在已经被广泛地应用到了
很多领域，如电脑加密，上下班考勤，识
别罪犯等等。
 随着游戏以及影视动画的发展，对于识别
人物的动态特征的需求也越来越迫切。
 目前常见的动画生成软件设计简单，功能
不全面，精度也不高。
 如果能够在QQ视频聊天中实时地生成脸部
的3D卡通动画不仅给网上聊天增加了趣味
性，同时也给对方增添了一些神秘感。

二、项目内容
将真实的人脸图像实时准确地生成3D卡通
动画图像。
大致分为以下三个步骤：
图像获取
图像处理以
及特征提取
3D建模及
渲染输出
三、技术路线与实现方案
技术路线： 在VC2008环境下利用OpenCV，OpenGL函
数库进行视频图像的获取以及3D效果的渲染输出。
名词解释：
OpenCV是开源计算机视觉库。它轻量级而且高
效——由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，实现
了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。应
用领域有人机互动物体识别等。
OpenGL是个定义了一个跨编程语言、跨平台的
编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。
OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，
调用方便的底层图形库。

实现方案
将OpenCV与OpenGL这两个函数库加载到
VC2008中。
 使用OpenCV现有的库函数以及一些算法对
视频获取的图像进行变换并提取图像中人
脸的特征。
 用3dmax软件对人的头部进行建模，将其
保存为OpenGL可识别的3D文件格式，如
“.ms3d”。
 将该3D头部模型文件加载到VC2008中。

实现方案
使用已提取的人脸部特征变量、OpenGL的
库函数及现有的和自己设计的算法对头部
模型实施控制，如拉长脸部，控制眼睛的
形状等等，使其与真实人脸相像。
 使用OpenGL的库函数及代码实现对头部模
型的渲染输出。

 精确度取决于算法的设计。
UML用例图
Video
input
start
user
Win _1
3D
output
Open:
Win_2
四、系统的使用和功能需求






1.打开系统后首先呈现的是真实的人脸图像窗口；
★★★
2.系统先后出现两个窗口：真实图像以及图像特征
提取窗口、3D人脸模型窗口；★★★
3.图像处理窗口显示的是动态的图像处理过程，并
非处理一个静态的图片；★★★
4.在图像处理窗口划定人脸的范围；★★★
5.在3D人头部模型窗口能够准确地表现所提取的特
征；★★★
6.头部模型生动逼真，与真实的人脸相像；★★★
四、系统的使用和功能需求





7.图像显示需要摄像头协助完成。★★★
8.两个窗口不同时出现，在真实图像窗口上加两个
按钮，点击弹出后面的窗口；★★
9.在图像处理窗口提取人头部的基本特征并在图像
上标注和用文字显示出来；★★
10.在两个窗口分别设置一个退出按钮；★★
11.可添加一些额外的表情按钮，添加所要表达而人
脸又没有做出的表情。★
理想成果图
五、项目难点
人脸的识别与获取（噪声的干扰，人
脸的动态，都是需要攻克的难题）。
人脸表情的3D处理（因为表情界限的
划分模糊，移动的幅度与时间较小较
迅速，也就增加了对于表情的获取难
度以及输出效果把握。）
六、项目计划
1、项目开题阶段
主要工作：准备开题报告以及相关知识了解，学习。（6周）
 2、项目文档与需求分析阶段
主要工作：需求分析讨论确定后各模块负责人开始撰写文档。（1周）
 3、项目设计阶段
主要工作：根据需求与文档基本框架设计各模块基本实现过程（2周）
 4、项目实现阶段
主要工作：根据文档与设计利用相关技术实现系统功能与模块（4周）
 5、项目测试与总结阶段
主要工作：各模块负责人将系统汇总并进行简单测试与总结（3周）
 6、项目结题阶段
 主要工作：准备结题报告与功能演示说明（2周）

甘特图
七、团队分工
 组长：负责需求分析，文档管理，协
调各模块，构建基本模型。
 组员1：负责文档撰写，周报撰写。
 组员2：负责实现用opencv插件获取识
别人脸。
 组员3：负责实现用opengl插件渲染输
出。
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