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基于分区的统计可变形颅面复原方法的研究

作　者: 佀媛辉
导　师: 周明全
学　校: 西北大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 颅面分区趋势面分析分区统计模型颅面复原
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
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内容摘要

埋藏于地层中的人类遗骸,通常情况下,其面部的软组织已经不复存在。针对一具没有任何生前资料的人类遗骨进行身份验证,需要恢复其本人生前相貌,这就要求首先找出一套能够正确反映颅骨、面皮、五官各个部位以及软组织厚度关系的指标,在此基础之上,才可能使重建的颜面近似于其本人生前相貌。本文提出了一种基于曲面分区统计的可变形颅面复原方法,并按照颅面模型生理结构标准,分割出颅面的额头、左脸颊、右脸颊三个区域。主要研究工作如下：(1)完成了颅面三维模型生理区域划分：提出一种针对颅面模型的曲面区域划分算法。通过特定意义的特征点,结合球面与曲面的数学方法对颅面三维模型进行基于生理结构的划分。(2)建立了颅面上额头、两侧脸颊的趋势面模型：针对颅面上额头、两侧脸颊三个区域比较平坦,形状接近曲面的特性,采用一种趋势面的表达形式建立模型。(3)建立了分区曲面统计模型：针对分割后的颅面三维模型,提出了一种建立分区统计模型的方法。分区统计模型方法与整体统计模型相比,具有以下优点：解决了整体统计模型经常会遇到的小样本问题；利用颅骨与面皮的部分依赖特性,可以对恢复效果不是很满意的局部区域进行微调。(4)完善了缺失面皮恢复方法：对缺失面皮的颅骨采用分区与整体相结合的方法进行面貌的恢复。(5)设计并实现了分区与全局相结合的颅骨面貌恢复系统。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-15
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-11
    1.2.1 现有的复原方法  9-11
    1.2.2 各复原方法比较  11
  1.3 本文的研究内容及创新点  11-13
    1.3.1 本文的研究内容  11-12
    1.3.2 本研究的创新点  12-13
  1.4 本文的组织结构  13-15
第二章颅面数据预处理  15-21
  2.1 数据的采集与三维重建  15-17
    2.1.1 原始CT数据的采集  15
    2.1.2 颅面数据的三维重建  15-17
  2.2 模型的对齐与拓扑结构的归一化  17-20
    2.2.1 模型的对齐  17-18
    2.2.2 模型拓扑结构的归一化  18-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章颅面全局统计建模及面皮恢复  21-29
  3.1 PCA统计建模方法简介  21-23
  3.2 颅面全局统计模型的建立  23-25
  3.3 基于全局统计模型的面皮恢复  25-27
  3.4 实验结果与分析  27-28
  3.5 本章小结  28-29
第四章基于颅面形态学的人脸区域划分  29-45
  4.1 颅面特征点定义及标定  29-31
  4.2 颅面生理区域的划分  31-39
    4.2.1 基于辅助几何体的颅面生理区域的划分  31-35
    4.2.2 基于曲面模型的颅面生理区域的划分  35-39
  4.3 趋势面分析方法对人脸局部区域的模拟  39-44
    4.3.1 趋势面分析方法的介绍  39-42
    4.3.2 颅面特定区域趋势模型的建立  42-44
  4.4 本章小结  44-45
第五章颅面形态学的分区统计建模及面皮恢复  45-51
  5.1 颅面局部区域统计模型的建立  45-46
  5.2 基于局部区域统计模型的颅面复原  46-47
  5.3 实验结果与分析  47-50
  5.4 本章小结  50-51
第六章三维颅面复原系统设计与实现  51-57
  6.1 系统功能及总体框架  51-53
    6.1.1 系统功能简介  51-52
    6.1.2 系统流程图  52-53
  6.2 系统设计  53-54
  6.3 系统实现  54-56
  6.4 本章小结  56-57
结论与展望  57-59
  本文工作总结  57
  未来工作展望  57-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间取得的科研成果  62-63
致谢  63

基于分区的统计可变形颅面复原方法的研究

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