简介:摘要目的探讨建立一种高效、自动确定三维数据颜面解剖标志点(简称标志点)的方法,并对该方法的定点效果进行初步评价。方法选取2021年6至8月于北京大学口腔医学院·口腔医院修复科就诊的牙体缺损或缺失男性患者(面部对称性良好)30例,年龄18~45岁;采集患者三维颜面数据,基于普氏分析算法进行尺寸归一化和重叠对齐。在Geomagic Studio 2013软件中构建三维人脸平均模型,并通过参数化处理构建三维人脸模板,使用MeshLab 2020软件在其上确定32个标志点序号(10个中线标志点和22个双侧标志点)。选取2021年6至8月于北京大学口腔医学院·口腔医院正畸科或口腔颌面外科就诊的下颌无偏斜和下颌轻度偏斜男性患者各5例,获取患者三维颜面数据作为测试数据,基于三维人脸模板及其标志点序号,借助MeshMonk非刚性配准算法程序自动确定测试数据32个标志点坐标,作为模板法定点数据。由同一名主治医师人工确定测试数据32个标志点位置,记录标志点坐标作为专家法定点数据。计算模板法与专家法标志点距离,作为定点误差,评价模板法的定点效果。结果对于5例下颌无偏斜患者,模板法所有标志点的定点误差为(1.65±1.19)mm,其中中线标志点的定点误差为(1.19±0.45)mm,双侧标志点的定点误差为(1.85±1.33)mm。对于5例下颌轻度偏斜患者,模板法所有标志点的定点误差为(2.55±2.22)mm,其中中线标志点的定点误差为(1.85±1.13)mm,双侧标志点的定点误差为(2.87±2.45)mm。结论本项研究提出的通过三维人脸模板自动确定标志点的方法具有一定的可行性,其对中线标志点的定点效果优于双侧标志点,对下颌无偏斜患者标志点的定点效果优于下颌轻度偏斜患者。
简介:3D人脸图像数据库广泛应用于计算机视觉、动画绘图设计、医学等很多领域。在法庭科学领域,采集三维人脸图像并建立数据库,可进行人像特征分类、统计人像特征的分布以及训练人像模型,这些分析是人像比对和识别的基础。与传统的二维数据库相比,三维(3D)人脸图像库能够提供更多信息,例如,三维人脸图像的空间结构和形状包含多视角轮廓。3D人脸图像采集方法包含多视角几何信息的方法、结构光的方法和3D扫描仪的方法,这些方法有不同的采集设备和环境。国内外已经建立了几个有代表性的3D人脸图像数据库,例如MPI实验室的MPI和BJUT的BJUT-3D,但这些库在分辨率和精度方面尚有不足。本文首先回顾了MPI、BJUT-3D数据库和它们的采集环境,然后对建立中国人的高精度3D人脸图像数据库进行探索研究。用彩色手持三维扫描仪(ArtecSpider)采集了1100个3D人脸图像,这些图像包含彩色纹理和深度信息(几何形状和点云),每个人脸图像的几何形状的采样点数目超过2000万,三角面片数目超过4000万。与BJUT-3D人脸数据库在人脸形状、分辨率和纹理等方面的比较结果显示,本研究采集的人脸图像有更高的精度,在嘴巴、鼻子、眼睛等方面比其他数据库中的人脸图像显示了更多的细节。建立的数据库将会支持在3D人像识别和算法评估方面的进一步工作。
简介:摘要: 获取人脸三维模型的方法有很多。利用三维扫描设备获取三维模型无疑是最有效、最直接的方法。然而,由于 3d 扫描设备的成本较高,这种方法不能广泛应用。这促使研究人员开始思考和探索一种低成本和有效的面部建模方法。目前,三维人脸建模的方法有很多 ( 如基于 b 样条曲线的三维人脸建模、基于二维图像的三维人脸建模、基于变形模型的三维人脸建模场景、基于识别机制的三维人脸建模等 ) 和工具 ( 如 Maya 、 3DmeNow 、 3dsMax 等 ) 。在众多建模方法中,基于图像的人脸三维建模越来越受到研究者的关注。这是因为这种建模方法的输入只有一个或多个图像,而这些图像可以很容易地从普通的数码相机中获取。
简介:在对人脸图像的研究中,三维图像可以弥补二维图像不能解决的多姿态多角度等问题,因此越来越受到重视。如何高效地大规模采集高清三维人脸图像仍是目前面临的一个值得深入研究的课题,包括设备选用、质量控制以及获取图像后的处理方法等。本文介绍了1100多份高清三维人像采集和处理过程中的方法、技巧以及需要注意的问题。一是设备的选择。在对扫描设备做了大量的资料查阅和性能比较后,选用了ArtecSpider手持式3D扫描仪,它不仅使用方便且可以较好地获取被扫描物体的深度信息和彩色纹理,测量精度可达微米级别,适合用于获取高分辨的三维人脸图像。其次是在获取大量的三维脸像样本中如何做好图像质量的控制。由于手持式扫描仪在采集过程中易受到人为操作的不稳定因素影响,本研究摸索出适用的操作流程以提高采集质量和效率。三是采集后的数据处理。获取的原始数据是经过计算机实时配准的几百至上千个曲面的集合,采用了人工干预的方法来进一步提高曲面配准的精度。在大规模样本采集效率的分析方面,通过对预处理前后的图像质量、平均处理时间和单个样本的曲面采集数之间的关系进行分析,得出采集的曲面数在500~700帧之间的样本质量为最佳。
简介:摘要:本文主要概述了三维介孔材料的基本属性,包括高比表面积、大孔体积、高吸附性能等特点。重点介绍了模板法制备三维介孔材料的方法,包括软模板法和硬模,分析了两种方法的优点和缺点,以及适用的范围。本文最后综述了三维介孔材料的应用进展,涉及锂离子电池、太阳能电池和催化领域,为三维介孔材料的研究和发展,提供了一种新的思路。