人脸是人类相互表达感情的重要部分。随着虚拟整形、可视电话、影视制作及人脸识别等技术的发展,创建逼真的人脸模型及特征提取成为计算机图形学领域的研究热点。本文在分析了三维人脸建模及特征提取技术的发展基础上,研究面貌形态学等相关理论,以计算机可视化技术为工具,深入研究了三维真实感人脸建模及特征提取技术。研究的主要内容包括:1)二维人脸图像的特征提取。研究了MPEG-4标准,定义了二维人脸特征点,并在传统特征提取的流程中增加了对特征区域定位的过程,采用肤色分析与灰度投影相结合的方法,实现了二维人脸图像部分关键特征点的自动提取。2)三维人脸模型的特征提取。通过第三方软件得到一个通用人脸模型,给出了基于人脸器官分布规则的轮廓区域检测,器官参数模板定义,并结合边界曲线拟合的方法,实现了三维模型关键特征点的提取。3)特定三维人脸模型的建立。利用计算机视觉原理恢复二维图像特征点的三维信息,并根据特征点的位置,采用散乱数据插值方法,使通用人脸模型的特征点与其匹配,从而建立特定的三维人脸模型。4)人脸模型的真实感处理。利用从人脸正侧面照片中提取的纹理信息,进行融合拼接,生成纹理图像,并采用正侧面投影的方法,将纹理映射到三维人脸模型上,生成具有真实感的三维人脸模型。5)系统设计与实现。以Visual C++.NET及OpenGL为工具,实现了三维人脸建模及特征提取系统。系统实现了数据读取、三维显示与交互、特征提取、模型建立、纹理映射等功能。