Modèles et algorithmes de reconstruction 3D d'objets à partir d'images : application à la visualisation des visages humains

par Olivier Chassagneux

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Patrick Callet.


  • Résumé

    La création d'un modèle de tête humaine à partir d'images photographiques numériques n'est pas une tâche aisée car elle renvoie à la grande variabilité morphologique des visages. Il existe deux méthodes principales pour obtenir un modèle de visage : La numérisation d'une référence physique et la modification d'un modèle existant. N'ayant en entrée que des photographies numériques de la tête, fournies en basse résolution par l'utilisateur et sans aucune connaissance sur les conditions de prise de vue, la deuxième solution reste la plus adaptée. En effet, les domaines applicatifs visés sont la personnification dans les jeux vidéos ou la téléphonie mobile. Nous avons choisi d'extraire des photographies, les informations géométriques sur les "entités morphologiques" d'un visage (informations morpho-métriques comme la hauteur et la largeur du visage, la position des yeuxou de la bouche. . . ), de manière automatique et sur un minimum de prises de vue. Puis, nous réinjectons ces données, dans un modèle dit "générique" qui est ensuite déformé pour s'adapter aux informations extraites des photographies nuimériques de la tête. Après une étape de détourage du visage, la détermination des invariants d'un visage fait appel à des algorithmes de traitement d'imagedérivés de méthodes de croissance de régions, de contours actifs ainsi que d'appariement de gabarits. NOus reconstruisons alors, une texture à partir des photographies fournies, pour ensuite, la plaquer sur lemodèle, préalablement déformé à l'aide de méthodes issues de la déformation de formes libres. Nous utilisons une modèle musculaire afin de donner différentes expressions au visage virtuel reconstruit ; afin de réaliser une animartion faciale automatique à l'aide d'expresssions et de phonèmes pour la génération de paroles. Dans la première partie, nous nous inréression à l'amélioration du rendu de l'apparence visulle de la peau. Nous nous appuyons sur une connaissance des propriétés optiques des milieux diffusants multicouches. C'est ainsi que nous proposons de modéliser la peau humaine dans son interaction avec la lumière et d'accélérer les calculs à l'aide des fonctionnalités de programmation des dernières générations de cartes graphiques, afin d'améliorer la qualité du rendu en temps réel.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (167 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 119 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 69091
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