【摘要】：相較于傳統(tǒng)顱面復(fù)原方法,計(jì)算機(jī)輔助顱面復(fù)原方法具有明顯的優(yōu)勢(shì),其復(fù)原結(jié)果更加接近真實(shí)面模型。顱面相似性度量方法不僅可以評(píng)價(jià)復(fù)原結(jié)果,而且評(píng)估復(fù)原方法,有改善已有的復(fù)原方法。因此,顱面相似性度量逐漸成為顱面形態(tài)學(xué)研究熱點(diǎn)。本文以三維顱面模型為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究顱面放射狀特征點(diǎn)提取方法,并將自適應(yīng)鄰域應(yīng)用于相似性度量方法,旨在解決自動(dòng)度量顱面模型相似性。主要研究工作如下:1、實(shí)現(xiàn)三維顱面模型重建與標(biāo)準(zhǔn)化處理。主要包括基于CT數(shù)據(jù)的三維顱面重建、顱面復(fù)原、統(tǒng)一法蘭克福坐標(biāo)并尺度歸一化。通過(guò)CT數(shù)據(jù)重建顱骨和真實(shí)面貌模型,基于顱骨面貌復(fù)原獲取復(fù)原面貌模型。統(tǒng)一真實(shí)面貌模型和復(fù)原面貌模型坐標(biāo)系、并尺度歸一化,為后續(xù)研究提供了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。2、針對(duì)傳統(tǒng)面貌相似性度量方法容易受主觀影響以及半自動(dòng)面貌特征點(diǎn)提取方法存在標(biāo)定不準(zhǔn)確等問(wèn)題,提出了一種基于放射狀特征點(diǎn)的顱面相似性自動(dòng)度量算法。融合人臉識(shí)別的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),首先提取面貌模型上始于鼻尖、終于面貌模型邊界的不同密集程度的放射狀面部輪廓線,按照等測(cè)地距離提取輪廓線上的特征點(diǎn);之后,計(jì)算鄰域點(diǎn)的加權(quán)平均形狀因子度量特征點(diǎn),采用相關(guān)系數(shù)衡量面貌模型間相似性。實(shí)驗(yàn)表明,該方法可以自動(dòng)提取特征點(diǎn)并進(jìn)行三維面貌模型的相似性度量,且度量結(jié)果與主觀評(píng)判一致。3、針對(duì)復(fù)原面貌模型沒(méi)有表情特征,提出了一種基于自適應(yīng)鄰域特征描述子的三維面貌相似性度量算法。分析不同表情面部輪廓線上特征點(diǎn)的變化情況,利用自適應(yīng)鄰域約束條件選取與表情特征無(wú)關(guān)的鄰域點(diǎn),并參與構(gòu)建特征點(diǎn)的幾何特征描述子。以測(cè)地距離作為依據(jù)衡量復(fù)原面貌模型與真實(shí)面貌模型之間的相似程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可以有效地進(jìn)行三維面貌模型相似性度量,對(duì)具有表情特征的面貌模型具有較好的魯棒性。
【圖文】：

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文效應(yīng)以及超聲測(cè)量法中存在的問(wèn)題。本文實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)一采用 CT 醫(yī)學(xué)圖像作為原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(Computed Tomography, CT)，通過(guò) CT 獨(dú)有的窗口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確地識(shí)別和測(cè)量面部軟組織和顱骨。CT 是無(wú)重疊、斷層成像，高分辨率和測(cè)距功能可以更好的顯示活體顱骨周?chē)能浗M織，軟組織的測(cè)量結(jié)果更為客觀可信。獲取活體CT顱面數(shù)據(jù)過(guò)程中，要統(tǒng)一CT采集設(shè)備的參數(shù)，且采集者應(yīng)為未做過(guò)頭部手術(shù)且顱面形態(tài)正常的成年人。采集過(guò)程中，采集者頭部不能存在金屬部件或者裝飾，面部表情保持中性，雙眼目視前方。由 CT 獲取的顱面醫(yī)學(xué)圖像是由一定數(shù)目不同灰度等級(jí)像素以矩陣的形式排列構(gòu)成，不同的像素反映了顱面不同組織部位對(duì) X 射線的衰減系數(shù)。由 CT 掃描儀獲取的 CT 影像如圖 1 所示，每個(gè)切片的分辨率是512 512，顏色深度為 16 位，數(shù)據(jù)描述、傳輸以及保存都是采用 DICOM3.0 標(biāo)準(zhǔn)。由于活體頭部尺寸不同，每個(gè)活體顱面數(shù)據(jù)具有大約 400 張 CT 醫(yī)學(xué)圖像才可以獲得完整的顱面影像數(shù)據(jù)。

直接采用八鄰域法即可提取面貌輪廓線，如圖 2 給出了顱骨、面皮對(duì)應(yīng)的輪廓曲線。圖 2 顱骨、面皮輪廓線圖2.2.2 基于輪廓線三維建模基于輪廓線的三維建模[42]是在精準(zhǔn)獲取顱骨、面貌的輪廓線的基礎(chǔ)上，，按照對(duì)相鄰切片上輪廓線點(diǎn)集的拓?fù)浞诸?lèi)編碼和結(jié)構(gòu)識(shí)別，將復(fù)雜的顱骨、面貌三維重建問(wèn)題
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：D919;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

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4 崔晨e

本文編號(hào)：2637597