基于顱骨的人臉建模技術(shù)研究及在法醫(yī)面貌復(fù)原中的應(yīng)用.pdf

1、人臉是人類最具表達(dá)能力的部分，其復(fù)雜的特征組成造成人臉建模一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的課題。基于顱骨的三維人臉建模技術(shù)是三維人臉建模技術(shù)的分支，主要應(yīng)用在輔助法醫(yī)學(xué)和人類學(xué)研究中對(duì)人類遺骨的身份判定和面貌復(fù)原過(guò)程。該技術(shù)顯著改善了傳統(tǒng)面貌復(fù)原方法的效率和質(zhì)量，近年來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注。 本文以人類學(xué)關(guān)于顱骨和面貌的相關(guān)性理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)為工具，研究了基于參考模型數(shù)據(jù)，在獲取到待復(fù)原顱骨三維模型的條件下，

2、對(duì)待復(fù)原人臉建模的關(guān)鍵步驟和基本方法。主要研究?jī)?nèi)容包括：1)參考模型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。以CT醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)為基本輸入，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理和輪廓線提取，采用最短對(duì)角線法進(jìn)行三角剖分，實(shí)現(xiàn)三維人臉和顱骨模型重構(gòu)。根據(jù)參考模型的人類學(xué)信息，對(duì)模型進(jìn)行分類存儲(chǔ)，建立參考模型數(shù)據(jù)庫(kù)，為待復(fù)原模型的復(fù)原提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 2)人臉和顱骨特征點(diǎn)標(biāo)定。在深入分析人臉和顱骨生理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，參考MPEG4對(duì)于人臉特征點(diǎn)的描述，定義用于標(biāo)定人臉和顱骨基本特征

3、的特征點(diǎn)集合。在特征點(diǎn)自動(dòng)標(biāo)定的問(wèn)題上，首先嘗試使用ASM主動(dòng)形狀模型對(duì)人臉和顱骨模型進(jìn)行特征點(diǎn)自動(dòng)標(biāo)定，取得了較好的結(jié)果，為了使建模結(jié)果更佳準(zhǔn)確，最終利用模板輔助標(biāo)定的半自動(dòng)方法，兼顧了特征點(diǎn)標(biāo)定的準(zhǔn)確性和高效性。本章還介紹了法蘭克夫坐標(biāo)系以及模型參考坐標(biāo)系歸一華的方法。 3)三維網(wǎng)格變形方法研究。利用顱骨和人臉特征的相關(guān)性，通過(guò)度量參考顱骨和待復(fù)原顱骨特征點(diǎn)的差異，計(jì)算出待復(fù)原人臉與參考人臉模型的差異，利用網(wǎng)格變形方法對(duì)參考