顱面復(fù)原是一項(xiàng)依據(jù)人的顱骨恢復(fù)其對(duì)應(yīng)面部相貌的研究,在公安法醫(yī)學(xué)、考古學(xué)、醫(yī)學(xué)整形等諸多領(lǐng)域有著普遍應(yīng)用。為了達(dá)到降低模型中樣本數(shù)據(jù)維度,同時(shí)提高復(fù)原精度的目的,本文分別在三維顱面模型上提取以鼻尖點(diǎn)為起點(diǎn)的均勻分布于人臉的兩類曲線,并以顱骨和人臉面皮上提取的兩類曲線作為訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù),分別建立顱骨和兩類曲線的統(tǒng)計(jì)模型,利用統(tǒng)計(jì)模型獲得的先驗(yàn)知識(shí)加上待復(fù)原顱骨數(shù)據(jù),來(lái)估算面皮數(shù)據(jù)。本文主要的創(chuàng)新與研究工作如下:1.基于主成分分析（PCA）的顱骨面貌復(fù)原在基于PCA的顱面統(tǒng)計(jì)復(fù)原模型基礎(chǔ)上,以顱骨和面貌作為訓(xùn)練樣本,建立顱骨數(shù)據(jù)和面皮數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型,輸入已知的人臉數(shù)據(jù),得到復(fù)原出的顱骨數(shù)據(jù);輸入已知的顱骨數(shù)據(jù),得到復(fù)原出的人臉數(shù)據(jù)。并分別將復(fù)原結(jié)果與原始顱骨、原始人臉做了對(duì)比,利用歐氏距離分別計(jì)算復(fù)原結(jié)果與原始顱骨、原始人臉的誤差,以此來(lái)衡量復(fù)原結(jié)果與原始模型的相似度。2.基于徑向曲線的顱面統(tǒng)計(jì)復(fù)原將顱骨和對(duì)應(yīng)的人臉面皮上提取的徑向曲線作為訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù),建立顱骨和徑向曲線的統(tǒng)計(jì)模型,利用統(tǒng)計(jì)模型獲得的先驗(yàn)知識(shí)加上待復(fù)原顱骨數(shù)據(jù),復(fù)原出未知顱骨對(duì)應(yīng)人臉的徑向曲線,最后根據(jù)人臉統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)出待復(fù)... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)顱骨面貌復(fù)原方法的結(jié)果[6]

拇笮【褪悄徑さ某ざ萚10][11]。步驟4在人臉模板上一一標(biāo)定與顱骨對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)，構(gòu)建人臉模板的方式比較多樣，既可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)模型來(lái)建立，也可以通過(guò)其他建模方式或者軟件來(lái)完成構(gòu)建[13]。步驟5將參考人臉罩到待復(fù)原顱骨上是通過(guò)變形作用完成的，變形后需要保證人臉模板上的特征點(diǎn)位置與待復(fù)原顱骨上的人臉特征點(diǎn)位置一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)前運(yùn)用較多的變形方法包括基于徑向基函數(shù)（RBF）的方法[11]、基于B樣條的方法[12]和移動(dòng)最小二乘法[13]等，而其中最常見(jiàn)的徑向基函數(shù)為薄板樣條函數(shù)（TPS）�；谙∈柢浗M織厚度的顱面復(fù)原實(shí)例如圖1.2所示。圖1.2基于稀疏軟組織厚度的顱面復(fù)原實(shí)例[11]基于稀疏軟組織厚度的顱面復(fù)原方法是根據(jù)顱骨或人臉上少量特征點(diǎn)的軟組織厚

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1.378個(gè)顱骨特征點(diǎn)以及軟組織厚度示意圖[19]圖1.4采用RBF和CSRBF進(jìn)行的顱骨模型配準(zhǔn)[21]通常將模板變形法中的變形作用于整個(gè)人臉模型，這樣得到的復(fù)原面貌接近于待復(fù)原顱骨的真實(shí)面貌，然而在五官等細(xì)節(jié)的復(fù)原問(wèn)題上，復(fù)原結(jié)果卻與真實(shí)面貌相差較大，這是因?yàn)槲纯紤]顱骨與面貌之間的聯(lián)系。為了解決這一問(wèn)題，文獻(xiàn)[20]利用模板變形法并依據(jù)給定顱骨對(duì)面貌進(jìn)行第一步復(fù)原，得到初次復(fù)原結(jié)果，然后在五官庫(kù)中選擇與與顱骨形態(tài)相適的五官模型，最后將初次復(fù)原結(jié)果與選擇的五官模型進(jìn)行配準(zhǔn)融合，完成面貌復(fù)原。利用模板變形法并結(jié)合五官替換技術(shù)的面貌復(fù)原結(jié)果如圖1.5所示。圖1.5基于模板變形和五官替換的復(fù)原結(jié)果[20]上述提到的對(duì)照匹配法和模板變形法均屬于基于稠密軟組織厚度的顱面復(fù)原方法。由于這種方法是以參考顱骨稠密頂點(diǎn)或全部頂點(diǎn)的軟組織厚度分布規(guī)律為前提進(jìn)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]基于特征點(diǎn)的顱面相似性度量算法研究[D]. 胡曉靜.西北大學(xué) 2018
[2]基于分區(qū)的顱面統(tǒng)計(jì)重建算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張彥飛.西北大學(xué) 2010
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本文編號(hào)：3302708