基于統(tǒng)計(jì)模型的顱面復(fù)原技術(shù)研究.pdf

1、將統(tǒng)計(jì)模型引入顱面復(fù)原領(lǐng)域，通過對(duì)CT切片圖像三維重建和特征點(diǎn)標(biāo)定，建立顱骨和面皮的統(tǒng)計(jì)模型，將統(tǒng)計(jì)模型分為已知和未知兩部分，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)，來估算面皮數(shù)據(jù)；針對(duì)法醫(yī)學(xué)應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于統(tǒng)計(jì)模型的顱面復(fù)原系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)輔助顱面復(fù)原，取得了滿意的復(fù)原效果。主要研究進(jìn)展有： 1)顱面數(shù)據(jù)獲取。由醫(yī)學(xué)影像設(shè)備采集得到CT圖像，對(duì)CT圖像進(jìn)行去噪、圖像校正，提取圖像的輪廓邊界，使用移

2、動(dòng)立方體法重建三維表面，得到的三維模型可以作為統(tǒng)計(jì)模型的訓(xùn)練樣本。 2)顱面特征點(diǎn)標(biāo)定。實(shí)現(xiàn)了兩種特征點(diǎn)標(biāo)定方法：第一，針對(duì)傳統(tǒng)手動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)的不足，設(shè)計(jì)了一套交互式的特征點(diǎn)標(biāo)定系統(tǒng)，提高了特征點(diǎn)標(biāo)定的準(zhǔn)確性；第二，提出了一種半自動(dòng)特征點(diǎn)標(biāo)定算法，將相關(guān)角度分布算法引入特征點(diǎn)標(biāo)定，通過對(duì)特征點(diǎn)的相關(guān)角度分布和模型點(diǎn)的相關(guān)角度分布作比對(duì)，找到模板特征點(diǎn)在待標(biāo)定數(shù)據(jù)上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。 3)顱面形態(tài)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型的建立方法研究。將標(biāo)定好的

3、三維模型作為樣本，對(duì)樣本集作統(tǒng)計(jì)訓(xùn)練，建立一個(gè)樣本集的統(tǒng)計(jì)模型，用統(tǒng)計(jì)模型加上模型的形變部分來表示新的模型。 4)模型匹配方法研究及數(shù)據(jù)恢復(fù)。通過之前建立的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)缺失的面皮數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，并研究了多種條件對(duì)恢復(fù)效果的影響。 5)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)法醫(yī)學(xué)的需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于統(tǒng)計(jì)模型的顱面復(fù)原原型系統(tǒng)。根據(jù)復(fù)原的過程設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用模塊化的思想，將三維重建、特征點(diǎn)標(biāo)定、模型配準(zhǔn)等過程以子系統(tǒng)的形式實(shí)現(xiàn)。將現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算