三维人脸重建技术是计算机视觉及计算机图形学领域研究的一个重点问题。基于图像的三维人脸重建方法,是三维人脸重建的主流技术。相对基于多幅图像的三维人脸重建技术,基于单幅图像的技术,可以避免图像之间复杂的配准和融合处理,成为近年的研究热点。但目前基于单幅图像的三维人脸图像重建技术还存在建模效果和效率不能同时满足应用需求的问题。本文实现了一种基于姿态估计的单幅图像三维人脸重建系统,创新工作如下:提出了一种基于姿态估计的单幅图像三维人脸网格模型变形算法。该算法利用姿态参数获取接近真实人脸的特征点的深度信息,对密集的通用三维人脸网格模型进行全局变形和局部精细变形。实验证明,该算法可得到较逼真的人脸几何模型,实现了建模效果和效率二者之间的平衡。提出了一种利用网格参数化和人脸对称信息进行纹理补全的算法。该算法针对非正面人脸图像部分纹理缺失问题,从人脸纹理映射的关键是建立三维人脸模型和二维人脸图像的对应关系出发,结合模型的参数化方法,利用人脸信息的对称性实现了人脸纹理信息的近似补全。实验表明,该算法可改善人脸局部区域的纹理映射效果,并可解决纹理信息部分的变形拉伸问题。