基于空間變形理論的臉部還原技術(shù).pdf

1、變形技術(shù)作為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，在數(shù)字技術(shù)、工業(yè)設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)、醫(yī)學(xué)可視化、人臉檢測等方面都有廣泛的應(yīng)用。
　　 本文以半邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，對基于廣義坐標(biāo)系統(tǒng)的空間變形系列算法的性質(zhì)進(jìn)行研究對比，最后以基于格林坐標(biāo)的空間變形技術(shù)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，提出基于特征點(diǎn)空間變形的臉部還原技術(shù)。
　　 網(wǎng)格變形研究方向眾多，較為成熟的技術(shù)包括自由變形、多分辨率變形、空間變形等，其中空間變形由于適用于任意

2、的形狀表示而在實(shí)際中應(yīng)用較多。空間變形方法是對物體所嵌入的空間進(jìn)行變形，從而引導(dǎo)物體本身的變形，而不是對物體本身進(jìn)行變形?；趶V義重心坐標(biāo)的空間變形作為空間變形的分支之一，將物體的變形定義為所嵌的框架空間的頂點(diǎn)的重心坐標(biāo)方程的線性組合，具有計(jì)算簡單、快速、免于離散誤差等優(yōu)點(diǎn)。
　　 臉部還原技術(shù)是醫(yī)學(xué)、人類學(xué)、刑偵學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域中重要的研究領(lǐng)域。傳統(tǒng)的臉部還原技術(shù)不論是人工作業(yè)或者引用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輔助，在人力和時間上的耗費(fèi)都比較

3、大，并且在還原過程中也大多需要依賴參考模型數(shù)據(jù)庫。本文根據(jù)實(shí)際醫(yī)學(xué)頭骨CT數(shù)據(jù)，對頭骨的等值面進(jìn)行提取作為研究的頭骨和臉部的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，結(jié)合Manhein系統(tǒng)的人類學(xué)研究特征點(diǎn)集合以及特征點(diǎn)高度的軟組織數(shù)據(jù)，通過度量特征點(diǎn)集合變形前后的坐標(biāo)變換，以格林坐標(biāo)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了基于特征點(diǎn)變形的臉部還原技術(shù)，從而得到符合頭骨醫(yī)學(xué)特征的計(jì)算機(jī)輔助結(jié)果。
　　 結(jié)合本文算法，以Qt與Coin3d開發(fā)包為工具設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了以空間變形推動的臉部還