【摘要】：通過顱骨來恢復(fù)死者生前面貌,近20年來由法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)Ｓ姓n題逐漸成為一個交叉學(xué)科研究熱點(diǎn)�，F(xiàn)有計算機(jī)輔助方法大都從整體出發(fā)進(jìn)行復(fù)原。但人和人面貌的區(qū)別,更多的在于五官細(xì)節(jié)的不同。本文以顱面各分區(qū)為研究對象,研究分區(qū)顱面復(fù)原方法。主要研究工作進(jìn)展包括:1)顱面數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理。對采集的267套維吾爾族CT顱面數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。首先對顱骨和面皮進(jìn)行重建、去噪、補(bǔ)洞、去冗余等工作;然后進(jìn)行坐標(biāo)統(tǒng)一、數(shù)據(jù)歸一化,以及生理特征點(diǎn)標(biāo)定等。2)基于模糊C均值聚類的顱面分區(qū)。基于模糊C均值聚類的方法,將顱面分為眼睛、鼻子、嘴巴、臉框四個區(qū)域。分區(qū)結(jié)果與以往的方法相比包含了更多的有效信息,更有利于后期的復(fù)原。3)基于最小二乘典型依賴分析的子空間分區(qū)復(fù)原。首先采用最小二乘典型依賴分析在形狀參數(shù)空間中提取顱骨和面皮的非線性子空間,使得顱骨和面皮之間的依賴性達(dá)到最大;然后使用最小二乘支持向量回歸進(jìn)行分區(qū)復(fù)原;最后對各復(fù)原分區(qū)進(jìn)行融合。實(shí)驗(yàn)證明,本文方法比主成分分析提取子空間的方法更為有效。4)顱面分區(qū)復(fù)原系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了顱面分區(qū)復(fù)原系統(tǒng),功能包括顱面分區(qū)、各分區(qū)復(fù)原、分區(qū)融合等功能。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：D919.6;TP391.41
【圖文】：

西北大學(xué)復(fù)原的秦女秦男

此后，這項(xiàng)技術(shù)被廣泛運(yùn)用于古人類化石的復(fù)原；20 世紀(jì) 90 年代，被我國引進(jìn)。圖2 德國音樂家巴赫的顱面復(fù)原模型及其肖像總的來說，顱面復(fù)原主要經(jīng)歷了兩個階段[4]：1）手工復(fù)原階段，由二維發(fā)展到三維。最開始的復(fù)原是由顱骨正面圖描繪出死者的大概樣貌，這是一種二維的復(fù)原方式，一般都是由經(jīng)驗(yàn)豐富的人類學(xué)家和畫家合作完成的；三維復(fù)原使用的是純手工的泥塑法和雕刻法，由解剖學(xué)家和雕塑家利用針刺獲取人的面部軟組織厚度信息，使用黏土和石膏等材料完。總的來說，手工復(fù)原方法耗時耗力，幾乎沒有可重用性，需要復(fù)雜的工藝，同時需要雕塑人員有較高的專業(yè)水平，還摻雜了專家的主觀想法，使得復(fù)原結(jié)果在可靠性和準(zhǔn)確性方面有一定的限制。2）計算機(jī)輔助的顱面復(fù)原階段。隨著科技的發(fā)展

量回歸模型并進(jìn)行復(fù)原，最后融合各個區(qū)域得到未知顱骨的整體面貌。本文的技術(shù)路線如圖 3 所示：圖3 本文技術(shù)路線本文的主要研究內(nèi)容有：1）顱面數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理。對于 CT 掃描得到的顱骨和面皮數(shù)據(jù)，首先使用 MC算法進(jìn)行三維重建，使之可視化的顯示出來；然后使用數(shù)據(jù)處理軟件 Geomagic Studio進(jìn)行去噪、補(bǔ)洞、簡化等操作；接著通過平移、旋轉(zhuǎn)、變換，統(tǒng)一到法蘭克福坐標(biāo)系中，使得顱骨和面皮模型在空間位置上保持統(tǒng)一，然后進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)定、數(shù)據(jù)配準(zhǔn)等處理。為后續(xù)工作做充分準(zhǔn)備。2）基于模糊 C 均值聚類的顱面分區(qū)。由于顱面數(shù)據(jù)量巨大，且不可避免的存在噪聲，因此首先使用魯棒主成分分析方法，在降維的同時減少噪聲的影響；然后基于模糊 C 均值聚類進(jìn)行顱面分區(qū)，分區(qū)時選擇了不同的分區(qū)數(shù)得到不同的分區(qū)結(jié)果；最后結(jié)合協(xié)同分割的方式將分區(qū)后類似的部分結(jié)合在一起

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本文編號：2770210