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一种非刚性医学图像的点配准方法 被引量：5
1
作者 杨明星 庄天戈 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期775-778,共4页
提出了一种具有鲁棒性的进行非刚性医学图像点配准的新方法.为了更好地处理点配准中的冗余点问题,对冗余点进行了建模,在此基础上对点配准能量函数进行了改进.使用确定性退火优化算法对改进后的能量函数进行最优化从而得到配准的非刚性... 提出了一种具有鲁棒性的进行非刚性医学图像点配准的新方法.为了更好地处理点配准中的冗余点问题,对冗余点进行了建模,在此基础上对点配准能量函数进行了改进.使用确定性退火优化算法对改进后的能量函数进行最优化从而得到配准的非刚性变换,避免了优化过程中出现的局部极小值解.该方法能有效地处理冗余点,抗噪声能力较强,可以很快地配准带有噪声且有冗余点的非刚性医学图像.使用薄板样条对三维腹部医学图像进行全局弹性配准,实验结果显示配准的精度可以达到亚像素精度. 展开更多
关键词 非刚性医学图像 配准 能量函数 冗余点 薄板样条
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基于稀疏散乱数据的实时心内膜三维重建方法 被引量：4
2
作者 付轶帆 吴剑 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第8期2516-2519,共4页
心内膜三维可视化可用于辅助心内科导管消融手术中靶点的准确定位和消融。为满足术中图像导航需求,针对由心内膜结构上动态采集到的三维坐标点的稀疏性和散乱性进行分析,提出一种心内膜三维模型实时构建方法。以采集到的稀疏采样点云的... 心内膜三维可视化可用于辅助心内科导管消融手术中靶点的准确定位和消融。为满足术中图像导航需求,针对由心内膜结构上动态采集到的三维坐标点的稀疏性和散乱性进行分析,提出一种心内膜三维模型实时构建方法。以采集到的稀疏采样点云的空间坐标数据构建心内膜网格模型,并以薄板样条(thin plate splines,TPS)作为网格模型弯曲能量的约束准则,通过对心内膜网格模型的形变逼近目标结构,快速准确达到收敛条件。实验结果表明,该方法重建模型对心内膜表面整体和局部具有良好的贴合性,重建的表面误差满足临床要求,模型形变时间满足由动态采集的坐标点实时更新对应心内膜表面的要求。 展开更多
关键词 稀疏 散乱 薄板样条 心内膜 实时重建
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基于优化CANDIDE模型的人脸动画 被引量：2
3
作者 葛美玲 姚莉秀 +1 位作者 李鹃 杨杰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1491-1495,共5页
使用CANDIDE模型,实现模型与照片人脸的快速自动匹配.在模型与人脸初步匹配后,对模型局部进行网格优化,提高了模型的表征力同时并不影响匹配速度.用基于薄板样条插值方法(TPS)的网格形变取代传统的移动网格结点的动画方法,有效提高了动... 使用CANDIDE模型,实现模型与照片人脸的快速自动匹配.在模型与人脸初步匹配后,对模型局部进行网格优化,提高了模型的表征力同时并不影响匹配速度.用基于薄板样条插值方法(TPS)的网格形变取代传统的移动网格结点的动画方法,有效提高了动画的真实感.实验结果显示,自动模型匹配让动画角色的更换工作变得快速易行,优化的网格形变产生的动画更加生动、自然. 展开更多
关键词 CANDIDE模型 人脸动画 薄板样条 面部动画参数
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薄板样条的半参数估计在地球重力场中的应用
4
作者 彭振中 罗长林 《测绘信息与工程》 2007年第6期34-36,共3页
提出了一种受多维变量影响的解决系统误差的半参数估计的薄板样条法,分析了其正则矩阵R,以某一重力异常数据处理算例验证了其正确性与可行性。
关键词 系统误差 半参数估计 补偿最小二乘原理 正则矩阵 薄板样条
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利用薄板样条函数实现非刚性图像匹配算法 被引量：23
5
作者 孙冬梅 裘正定 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1104-1107,共4页
提出了一种利用薄板样条函数实现非刚性图像匹配的新方法 .该方法是将图像表示成由特征点构成的特征点集 ,利用薄板样条 (TPS)能够将形变清楚地分解为仿射分量和非仿射分量的独特性质 ,应用TPS函数来表征特征点集之间的非刚性映射 ,并将... 提出了一种利用薄板样条函数实现非刚性图像匹配的新方法 .该方法是将图像表示成由特征点构成的特征点集 ,利用薄板样条 (TPS)能够将形变清楚地分解为仿射分量和非仿射分量的独特性质 ,应用TPS函数来表征特征点集之间的非刚性映射 ,并将TPS映射参数的求解嵌入到确定性退火技术的框架中 .首先提出基于TPS弯曲能的非刚性匹配的能量函数 ,然后采用确定性退火技术 ,迭代求解点集之间的匹配矩阵和映射参数 .与其它的非刚性匹配算法相比 ,该算法不仅保证了图像特征点之间的一一对应的双向约束 ,同时避免了陷入局部极小 ,而且具有较强的鲁棒性 .实验结果证实了所提算法的有效性和鲁棒性 . 展开更多
关键词 函数 算法 图像匹配 非刚性映射 薄板样条 确定性退火技术 匹配矩阵 模式识别
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用分层互信息和薄板样条实现医学图像弹性自动配准 被引量：16
6
作者 冯林 张名举 +2 位作者 贺明峰 戚正君 滕弘飞 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期1492-1496,共5页
提出了一种基于分层互信息和薄板样条自动确定标记对应点的选取方法,将图像按照由粗到精的原则,将每个图像分成若干个对应子块进行配准后,在每个子块图像中按照一定规则选取两个对应点,实现图像弹性自动配准·实验结果表明,该方法... 提出了一种基于分层互信息和薄板样条自动确定标记对应点的选取方法,将图像按照由粗到精的原则,将每个图像分成若干个对应子块进行配准后,在每个子块图像中按照一定规则选取两个对应点,实现图像弹性自动配准·实验结果表明,该方法是一种理想的非刚性图像自动配准方法· 展开更多
关键词 自动配准 薄板样条 互信息 医学图像 弹性 分层 选取方法 自动确定 配准方法 对应点 非刚性 子块
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基于最小二乘支持向量机的图像配准研究 被引量：11
7
作者 刘丁 刘涵 王飞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期124-129,共6页
本文提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的图像配准方法。在已知控制点匹配对的前提下,利用LS-SVM的回归特性估计变换模型,然后根据该模型进行重采样和变换,实现图像的配准。该方法的特点在于:在结构风险最小化(SRM)的原则下,最... 本文提出了一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的图像配准方法。在已知控制点匹配对的前提下,利用LS-SVM的回归特性估计变换模型,然后根据该模型进行重采样和变换,实现图像的配准。该方法的特点在于:在结构风险最小化(SRM)的原则下,最小化模型泛化误差的上界,而不是最小化控制点处的均方误差。实验结果表明了该方法去除图像几何形变的有效性,并且该方法可以自适应地校正由于控制点的定位精度不高而引起的误差,比传统表面样条方法的效果更好。 展开更多
关键词 图像配准 最小二乘支持向量机 薄板样条 映射函数
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基于几何形态测量学的五种稻蝗前后翅的形态变化研究 被引量：10
8
作者 温光华 白义 +4 位作者 周娟 张瑞 张秀秀 罗倩芸 许升全 《应用昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期356-362,共7页
【目的】定量分析5种常见稻蝗属昆虫前后翅的形态变化规律。【方法】运用几何形态测量学方法对5种稻蝗雄性前、后翅进行量化分析,并结合主成分分析法(Principal component analysis,PCA)和薄片样条(Thin-plate spline,TPS)分析法探讨稻... 【目的】定量分析5种常见稻蝗属昆虫前后翅的形态变化规律。【方法】运用几何形态测量学方法对5种稻蝗雄性前、后翅进行量化分析,并结合主成分分析法(Principal component analysis,PCA)和薄片样条(Thin-plate spline,TPS)分析法探讨稻蝗前后翅的大小和形态变异。【结果】5种稻蝗前、后翅的大小和形态差异都比较显著,前、后翅的相似关系和5种稻蝗的系统发育关系一致。前翅差异的部位主要在缘前脉域、前缘脉域和臀脉域;后翅的差异主要在亚前缘脉域、前缘脉域及轭脉域。【结论】稻蝗前、后翅形态变化的几何形态测量学分析结果与稻蝗系统发育关系一致,可用于稻蝗属种的分类。稻蝗前、后翅发生变化的部位是其飞行时的受力部位,这些部位可以作为稻蝗物种分类特征。 展开更多
关键词 几何形态测量学 稻蝗属 翅 主成分分析 薄板样条分析
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人脸合成中模型的平滑调整和逼真的纹理映射 被引量：7
9
作者 赵向阳 杜利民 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1517-1522,共6页
将薄平面样条函数用于人头模型的调整 ,使模型调整变得更加平滑、自然 ,并在纹理映射时 ,提出了基于模型分块的视角相关纹理映射的方法 ,该方法将模型分块并用每块对应的最清晰、非冗余的纹理对模型块做映射 ,使块与块之间形成的规则过... 将薄平面样条函数用于人头模型的调整 ,使模型调整变得更加平滑、自然 ,并在纹理映射时 ,提出了基于模型分块的视角相关纹理映射的方法 ,该方法将模型分块并用每块对应的最清晰、非冗余的纹理对模型块做映射 ,使块与块之间形成的规则过渡带非常易于纹理融合 ,整个模型逐块地一次绘制完成 ,然后在模型中嵌入了抽象的人脸肌肉 ,合成出非常逼真的人脸表情动画 实验表明文中算法快速、简捷 ,合成的人脸图像细节清晰。 展开更多
关键词 薄平面样条函数 模型平滑 纹理映射 人脸合成
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杭州城市热岛空间分布及时域-频域多尺度变化特征 被引量：8
10
作者 骆杨 周锁铨 +3 位作者 孙善磊 薛根元 顾人颖 黄珏 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期2200-2205,共6页
利用杭州20个自动气象站逐时数据计算2006年四季各站平均热岛强度,用薄盘样条函数法研究杭州城市热岛的空间变化,发现:夏秋季时较强,而春冬季强度较弱;总体趋势是杭州市主体城区最大,向外辐散,逐渐减弱。利用2006年2月～2007年2月逐时... 利用杭州20个自动气象站逐时数据计算2006年四季各站平均热岛强度,用薄盘样条函数法研究杭州城市热岛的空间变化,发现:夏秋季时较强,而春冬季强度较弱;总体趋势是杭州市主体城区最大,向外辐散,逐渐减弱。利用2006年2月～2007年2月逐时气象数据,结合Morlet小波变换方法分析了杭州热岛周期变化特征,发现:其在频域上具有多尺度的周期振荡,尺度主要是24h(日)、168h(周)和1490h(2月)。以日为周期的热岛强度与局地气候系统、地面长波辐射、近地层热量交换、人为热的日周期变化有关;而以周为周期的热岛强度变化成因主要与人类活动及城市大气污染物排放的"周末效应"有显著的关系;以2个月为周期的变化特征与一些较大尺度的自然变化相关。结果表明,杭州城市热岛时空变化是天气系统、地面长波辐射、下垫面、大气污染、人为热、人类活动、近地层热量交换等共同作用的结果。 展开更多
关键词 自动气象站 薄盘样条函数 城市热岛 小波分析 杭州市
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基于互信息量和薄板样条的X射线造影图像弹性配准 被引量：4
11
作者 杨健 王涌天 +2 位作者 唐宋元 周寿军 刘越 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期127-130,共4页
本文提出了一种基于互信息量和薄板样条的冠状动脉造影图像弹性配准新方法.该方法不仅解决了传统模板匹配方法中子块图像分解的不确定性问题,而且还克服了常规优化方法易受初值影响而陷入局部最优的问题,有效的保证了解的收敛.试验结果... 本文提出了一种基于互信息量和薄板样条的冠状动脉造影图像弹性配准新方法.该方法不仅解决了传统模板匹配方法中子块图像分解的不确定性问题,而且还克服了常规优化方法易受初值影响而陷入局部最优的问题,有效的保证了解的收敛.试验结果证明本算法能够获得亚像素的配准精度. 展开更多
关键词 弹性配准 血管造影术 互信息量 薄板样条
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基于薄板样条和形状内容的医学图像非刚性配准方法研究 被引量：5
12
作者 吴月娥 王小喜 +3 位作者 哈章 李传富 周平 周康源 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期43-46,共4页
目的针对医学图像非刚性点配准的现状,给出一种基于点特征的非刚性配准方法。方法利用一种新的相似度测量方法——形状内容来解决两幅图像中点的对应关系,并利用点对应关系来估计非刚性映射函数。结果利用薄板样条实现了医学图像的快速... 目的针对医学图像非刚性点配准的现状,给出一种基于点特征的非刚性配准方法。方法利用一种新的相似度测量方法——形状内容来解决两幅图像中点的对应关系,并利用点对应关系来估计非刚性映射函数。结果利用薄板样条实现了医学图像的快速准确非刚性配准。结论实验结果表明,上述方法获得了很好的配准效果。 展开更多
关键词 非刚性配准 形状内容 薄板样条 点对应关系
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举重运动的人体三维模型重建及仿真 被引量：7
13
作者 刘国翌 陈睿 +1 位作者 邓宇 李华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期301-305,共5页
提出了一种利用多摄像机来重建三维人体运动的新方法。相对于传统贴标记的方法,这种方法使用简单,所需物理设备价格便宜。其算法特点是,多种图像特征和运动知识有机地集成于一个基于非线性优化策略的跟踪框架中。具体地,通过定义人体模... 提出了一种利用多摄像机来重建三维人体运动的新方法。相对于传统贴标记的方法,这种方法使用简单,所需物理设备价格便宜。其算法特点是,多种图像特征和运动知识有机地集成于一个基于非线性优化策略的跟踪框架中。具体地,通过定义人体模型,摄像机投影模型,以及相似性度量模型来得到优化框架下的目标函数,并使用牛顿-高斯算法进行求解。同时,基于轮廓匹配来预测二维关节点的算法有效地解决了遮挡和跟踪错误积累这一关键问题。本算法在举重运动三维重建中的应用说明其可以重建运动员的三维运动,并作为运动分析的依据。 展开更多
关键词 多摄像机人体运动跟踪 薄板样条函数 非线性优化 形状匹配 举重仿真
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混合插值法重构近地表模型 被引量：6
14
作者 魏亦文 王彦春 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期466-470,共5页
当控制点多和网格稠密时,基于薄板样条(TPS)插值的近地表模型重构往往很耗时,影响了静校正中近地表建模的效率.针对此问题,采用一种TPS插值和三次样条插值相结合的混合插值法重构近地表模型.首先利用矩阵递归LU分解及GPU加速的LU分解算... 当控制点多和网格稠密时,基于薄板样条(TPS)插值的近地表模型重构往往很耗时,影响了静校正中近地表建模的效率.针对此问题,采用一种TPS插值和三次样条插值相结合的混合插值法重构近地表模型.首先利用矩阵递归LU分解及GPU加速的LU分解算法求解大型线性方程组,建立TPS插值函数;然后在X和Y方向上使用适当的步长对网格进行抽稀,运用TPS插值函数计算稀疏网格点的值,再通过稀疏网格点建立三次样条插值函数并计算剩余网格点的值;最后用OpenGL实现近地表模型的三维可视化.实验结果表明,文中算法提高了近地表模型重构的速度,其精度接近TPS插值精度. 展开更多
关键词 薄板样条 近地表模型 静校正 三次样条 递归LU分解
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基于多点成形的颅骨钛板假体数字化制造技术 被引量：4
15
作者 刘伟 贾树盛 +2 位作者 张传敏 李明哲 袁建兵 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1205-1207,共3页
基于多点成形技术,提出了一种全新的用于颅骨缺损修补的钛板假体数字化制造技术.首先,从病人患处的CT数据集中重构颅骨三角网格模型.然后,采样该三角网格模型获得代表性散乱点集,使用薄板样条插值技术重建得到钛板假体表面形状模型.最后... 基于多点成形技术,提出了一种全新的用于颅骨缺损修补的钛板假体数字化制造技术.首先,从病人患处的CT数据集中重构颅骨三角网格模型.然后,采样该三角网格模型获得代表性散乱点集,使用薄板样条插值技术重建得到钛板假体表面形状模型.最后,将该表面模型传递给多点成形CAD/CAM系统控制多点压力机最终成形出所需的钛板假体.得益于多点成形和计算机辅助设计技术的紧密融和,该技术能够显著缩短钛板假体的制造周期,同时大大提高假体与患处的贴合精度.目前,应用该技术已完成近10例,可以初步证实其可行性及效率. 展开更多
关键词 钛板假体 多点成形 薄板样条 数字化制造
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使用特征点与曲线配准医学图像 被引量：2
16
作者 彭文 童若锋 +1 位作者 钱归平 董金祥 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1126-1131,共6页
针对单一特征引导医学图像配准的准确度有限性,提出一种使用多种特征的图像配准方法.特征提取采用半自动化方式,使操作者能够精确地获得图像特征.对提取的曲线对采用非均匀三次B样条建立模型,使曲线对具有相同的参数区间;非均匀的曲线... 针对单一特征引导医学图像配准的准确度有限性,提出一种使用多种特征的图像配准方法.特征提取采用半自动化方式,使操作者能够精确地获得图像特征.对提取的曲线对采用非均匀三次B样条建立模型,使曲线对具有相同的参数区间;非均匀的曲线离散机制保证了离散后的点集在尽可能忠实于原曲线,同时又满足图像配准的要求;通过不断地改善曲线间差异最大的区域并持续添加的约束条件,迭代地求解变换函数.实验结果表明:该算法结合了基于特征点与曲线2种配准算法的优点,既保证了基于点配准的精确性,又兼有基于曲线配准的鲁棒性,是一种有效的医学图像配准方法. 展开更多
关键词 医学图像配准 特征点 曲线 薄板样条
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利用Principal Warps评估颅面几何相似度 被引量：5
17
作者 朱新懿 耿国华 温超 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期568-574,共7页
针对目前颅面相似度评估主要依靠主观验证、缺乏衡量相似度的物理量等问题,提出一种3维颅面几何相似度评估方法。将颅面相似度评估看做是待比较颅面到数据库中其余颅面的弯曲变形,计算出待比较颅面的Principal Warps作为新的基,给出颅... 针对目前颅面相似度评估主要依靠主观验证、缺乏衡量相似度的物理量等问题,提出一种3维颅面几何相似度评估方法。将颅面相似度评估看做是待比较颅面到数据库中其余颅面的弯曲变形,计算出待比较颅面的Principal Warps作为新的基,给出颅面间对应全局特征点的选择方法,并利用薄板样条函数建立映射,从而计算出相应的弯曲变形矩阵,将该矩阵表示为基与系数矩阵的乘积。实现了在待比较颅面固定的情况下,用系数矩阵来衡量颅面间的变形程度,并在此基础上定义了颅面间几何相似度距离,给出了具体比较方法。实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 颅面相似度 颅面重构 薄板样条 特征点 颅面距离
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石窟寺文物的三维精细化建模研究 被引量：1
18
作者 郑国强 王光生 王万忠 《山东建筑大学学报》 2023年第4期75-83,共9页
石窟寺文物处于半封闭空间状态,窟内造像结构复杂多样,采用多种建模手段有助于获取石窟寺的高保真模型。文章以驼山石窟一号窟为研究对象,提出以站式扫描点云为整体控制网,影像密集匹配点云和手持精细点云为主要数据源,利用经典ICP算法... 石窟寺文物处于半封闭空间状态,窟内造像结构复杂多样,采用多种建模手段有助于获取石窟寺的高保真模型。文章以驼山石窟一号窟为研究对象,提出以站式扫描点云为整体控制网,影像密集匹配点云和手持精细点云为主要数据源,利用经典ICP算法进行点云配准和改进的薄板样条函数进行纹理映射的融合建模方法。结果表明:所提多源数据融合建模方法能充分保留点云的几何精度和影像的纹理精度,实现石窟寺文物的高精度、高分辨率建模;改进的薄板样条函数纹理映射方法避免了特征复杂位置纹理错位、拉花等现象,有效地解决了点云重建模型纹理分辨率低的问题。 展开更多
关键词 石窟寺文物 多源数据融合 加权薄板样条函数 三维精细化建模
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薄板样条函数在城市三维地质建模中的应用 被引量：5
19
作者 岳云娟 张庆敏 白林 《四川理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2012年第2期28-30,共3页
介绍了薄板样条函数的基本原理。以湖南省长株潭地区地形数据为例,在Windows平台下用VC6.0实现城市三维地质的可视化。将薄板样条函数应用于空间插值,通过与测试样本点的交叉验证以及其它插值算法的比较,证明了薄板样条函数可以应用在... 介绍了薄板样条函数的基本原理。以湖南省长株潭地区地形数据为例,在Windows平台下用VC6.0实现城市三维地质的可视化。将薄板样条函数应用于空间插值,通过与测试样本点的交叉验证以及其它插值算法的比较,证明了薄板样条函数可以应用在城市三维建模中。 展开更多
关键词 薄板样条函数 空间数据 插值算法 城市三维地质建模
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改进的基于特征点软组织厚度的颅面复原方法 被引量：4
20
作者 热孜万古丽.夏米西丁 耿国华 +2 位作者 邓擎琼 赵万荣 郑磊 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第10期3191-3195,3200,共6页
现有的三维颅面复原技术大多依据颅骨特征点的软组织厚度统计值。针对现有统计值指标涵盖的年龄、胖瘦等属性段较宽泛导致复原面貌缺乏个性的缺点,提出了一种改进方法。首先通过CT扫描仪获得颅面样本数据,并通过图像重构获得三维颅骨和... 现有的三维颅面复原技术大多依据颅骨特征点的软组织厚度统计值。针对现有统计值指标涵盖的年龄、胖瘦等属性段较宽泛导致复原面貌缺乏个性的缺点,提出了一种改进方法。首先通过CT扫描仪获得颅面样本数据,并通过图像重构获得三维颅骨和人脸模型;然后采用一种半自动特征点标定方法对三维颅骨样本进行特征点标定,并求解特征点软组织厚度;之后采用支持向量回归方法构建特征点软组织厚度与属性之间的函数关系;最后根据待复原颅骨的属性以及回归函数计算特征点软组织厚度,在此基础上采用薄板样条函数对参考人脸模型进行变形获得复原面貌。实验结果表明,相比于已有方法,该方法能获得更准确的软组织厚度,提高颅面复原的准确度。 展开更多
关键词 三维颅面复原 特征点标定 软组织厚度 支持向量回归 薄板样条函数
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