[发明专利]一种基于面部软组织和形状空间的古人类颅面复原方法

摘要

本发明涉及一种基于面部软组织和形状空间的古人类颅面复原方法，包括以下步骤：(1)基于非刚性配准和主成分分析的统计形状模型；(2)待复原古人类颅骨三维模型的点云稠密对应；(3)基于面部软组织厚度计算面部几何形状；(4)基于面貌统计形状模型的面貌几何形状优化；(5)基于反馈评价的颅面复原结果交互编辑。实现了面貌复原结果几何形状的优化，提高了颅面复原结果的准确性。

主权项

1.一种基于面部软组织和形状空间的古人类颅面复原方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，依据在从CT影像重建获得的现代人的颅骨和面貌三维模型上标定的颅骨特征点和面貌特征点，采用非刚性配准算法实现颅骨三维模型间和面貌三维模型间的非刚性变形，从而将沿法线方向的投影点作为对应点建立现代人颅骨三维模型间的稠密对应点云，基于所述对应关系采用主成分分析算法通过求解特征值和特征向量建立现代人颅骨的统计形状模型，从而用于第二步古人类颅骨的点云稠密对应；第二步，根据第一步获得的现代人颅骨的统计形状模型，采用在统一能量函数框架下的非刚性配准和主成分分析方法，建立古人类颅骨和现代人参考颅骨三维模型的稠密对应点云；第三步，根据第一步获得的现代人颅骨的稠密对应点云和现代人颅骨对应的三维面貌模型，计算性别、年龄因素约束的面部软组织厚度回归模型；利用第二步获得的古人类颅骨的稠密对应点云，实现古人类颅骨面貌的初步复原；第四步，针对第三步获得的面貌初步复原三维模型和建立的现代人三维面貌的统计形状模型，计算主成分系数实现颅面精确复原；第五步，基于反馈评价的颅面复原结果交互编辑，通过比较古人类颅面复原结果的面部软组织分布和现代人的面部软组织分布之间的差异，确定复原结果不佳的区域，再通过调整面貌复原结果对应的主城分系数，实现复原面貌的交互编辑。