[发明专利]一种基于张量空间偏最小二乘回归的颅面重构方法

摘要

本发明涉及计算机应用技术领域的一种通过在张量空间进行偏最小二乘回归来实现对未知颅骨进行面皮重构的方法。所述方法分别将训练样本中全体颅骨和全体面皮组织为两个四阶张量，通过张量分解将颅骨和面皮变换到不同的张量特征空间，利用偏最小二乘技术分性别进行面皮张量特征对颅骨张量特征的回归建模。对待重构的目标颅骨，按照与训练样本相同的方式变换到颅骨张量特征空间，利用建立的回归模型得到相应的面皮张量特征，根据张量特征重构出目标面皮。本发明所述方法充分体现了颅骨决定面貌这一本质联系，避免了以往基于统计模型的重构中求解数据缺失这一病态问题。在刑侦、考古、法医人类学、医学手术、美容整容等领域具有重要的应用价值。

主权项

一种基于张量空间偏最小二乘回归的颅面重构方法，其特征在于，包括下列步骤：1)模型训练1.1)数据处理，把训练样本中的三维颅面统一到法兰克福坐标系并将大小规格化，去除数据中不属于面部的部分，对颅骨和面皮分别进行三维数据配准，将配准后的颅骨和面皮转化为二维深度图；1.2)张量特征提取，将颅骨和面皮分别变换到颅骨张量特征空间和面皮张量特征空间；1.3)回归模型建立，采用偏最小二乘回归分性别建立面皮张量特征对颅骨张量特征和年龄、体重指数BMI属性的回归模型；2)颅面重构2.1)数据处理：把待重构的未知颅骨统一到法兰克福坐标系并将大小规格化，将未知颅骨与训练样本中的颅骨进行数据配准，将配准后的未知颅骨转化为二维深度图；2.2)张量特征提取：将未知颅骨变换到颅骨张量特征空间；2.3)特征回归，估计颅骨的性别和年龄、体重指数BMI属性，根据其张量特征和属性，利用1.3)中建立的回归模型回归出相应的面皮张量特征；2.4)三维面皮重构，根据回归到的面皮张量特征恢复其二维深度图，将得到的二维深度图转化为三维点云数据。