三维重建技术已广泛应用于多种领域,作为人的最主要特征,人脸的三维信息描述若应用于三维人脸识别、医学整容等方面意义重大,然而既有的三维扫描仪主要是用于刚体部件的三维信息获取,专门用于人脸的三维扫描仪产品几乎还是空白。为此本课题研究开发专用的三维人脸成像系统。本课题所提出的三维人脸成像系统的框架如下:利用双眼式正弦波光栅移相法三维成像原理,经过计算得到左右两幅在同一坐标下的三维图像,再将这两幅图像拼接成一幅完整的正面人脸图像,从而获得对正面人脸的完整描述。如何将两幅左右人脸的三维图像(包含色彩RGB信息)拼接成一幅完整的三维人脸图像,是该三维人脸成像系统中的一个关键技术,也是本文研究的主要内容。为此本文首先对图像融合理论及算法进行了较系统的调查和整理,然后针对该系统提出了一种基于人脸几何特征的快速三维人脸图像的拼接算法,通过实验验证了该算法的有效性。进而,本文又提出了一种基于离散球面的全周图像拼接算法,可以将从不同角度拍摄到的三维头部图像,拼接成一幅完整的三维头部图像。该算法首先根据精度要求把半径为R的球面分割成具有n个离散点的均匀离散球面,然后把各三维图像上的点(x,y,z,)按照球心投影法投影到离散球面上,再做适当的插值处理,实现对多幅三维图像的拼接,得到一幅全周图像。