基于統(tǒng)計模型的顱面復原技術研究.pdf

1、將統(tǒng)計模型引入顱面復原領域，通過對CT切片圖像三維重建和特征點標定，建立顱骨和面皮的統(tǒng)計模型，將統(tǒng)計模型分為已知和未知兩部分，利用統(tǒng)計模型獲得的先驗知識加上待復原顱骨數(shù)據(jù)，來估算面皮數(shù)據(jù)；針對法醫(yī)學應用需求，設計并實現(xiàn)了基于統(tǒng)計模型的顱面復原系統(tǒng)，并將其應用于法醫(yī)學計算機輔助顱面復原，取得了滿意的復原效果。主要研究進展有： 1)顱面數(shù)據(jù)獲取。由醫(yī)學影像設備采集得到CT圖像，對CT圖像進行去噪、圖像校正，提取圖像的輪廓邊界，使用移

2、動立方體法重建三維表面，得到的三維模型可以作為統(tǒng)計模型的訓練樣本。 2)顱面特征點標定。實現(xiàn)了兩種特征點標定方法：第一，針對傳統(tǒng)手動標定系統(tǒng)的不足，設計了一套交互式的特征點標定系統(tǒng)，提高了特征點標定的準確性；第二，提出了一種半自動特征點標定算法，將相關角度分布算法引入特征點標定，通過對特征點的相關角度分布和模型點的相關角度分布作比對，找到模板特征點在待標定數(shù)據(jù)上的對應點。 3)顱面形態(tài)學統(tǒng)計模型的建立方法研究。將標定好的

3、三維模型作為樣本，對樣本集作統(tǒng)計訓練，建立一個樣本集的統(tǒng)計模型，用統(tǒng)計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。通過之前建立的統(tǒng)計模型對缺失的面皮數(shù)據(jù)進行恢復，并研究了多種條件對恢復效果的影響。 5)系統(tǒng)設計實現(xiàn)。針對法醫(yī)學的需求，設計并實現(xiàn)了基于統(tǒng)計模型的顱面復原原型系統(tǒng)。根據(jù)復原的過程設計，系統(tǒng)采用模塊化的思想，將三維重建、特征點標定、模型配準等過程以子系統(tǒng)的形式實現(xiàn)。將現(xiàn)代統(tǒng)計學與計算