基于体素模型与多尺度约束的三维面皮点对应

为了满足基于统计模型的颅面复原对三维面皮间点对应准确度的要求,提出基于体素模型与多尺度约束的三维面皮点对应方法。首先,将面皮模型统一到Frankfurt坐标系下,并手动为模板面皮标定特征点集,利用特征点集的对应关系对未知面皮做TPS变形;然后,为模板面皮模型与未知面皮建立体素化模型,根据面部特征局部相对稳定性,求解特征点集的多几何特征;最后,在多几何特征的多尺度约束下,确定最优对应点。实验结果表明:该方法能有效提高三维面皮点对应的准确度并降低了算法运行时间。

基于TPS变形的3D面皮层次点对应方法

在统计模型的颅面复原中,针对如何建立三维面皮间顶点的生理一致对应关系的问题,提出一种面皮层次点对应方法(HPCM)。根据Frankfurt坐标系下特征点的严格对应关系对样本面皮进行薄板样条变形,使其与模板面皮近似重合。在此基础上分别建立体素模型,结合顶点的欧式距离、局部相对位置与几何特征等多重约束确定最优对应点。实验结果表明,HPCM提高了点对应的精度,可有效建立颅面统计复原所需的具备生理点对应关系的面皮样本。

分区变形与多尺度约束结合的3D面皮点对应

针对准确建立3D面皮间点对应关系这一难题,引入积分不变量的多尺度约束,提出了分区变形与多尺度约束结合的3D面皮点对应方法。首先对待对应面皮和参考面皮进行法兰克福坐标矫正和特征点的标定。然后在对面皮完成测地线分区的基础上,对各分区进行径向基函数变形,使两个面皮的相应分区近似重合。最后在参考面皮上选取待对应点,根据重合的面皮分区间局部相对位置的稳定性,在待对应面皮上建立待对应点的候选集,利用体积积分不变量的多尺度约束选定最佳对应点,进而实现了3D面皮的点对应。实验表明,算法有效提高了点对应的准确度。

基于变形与测地距离一致性约束的3D面皮点对应

针对三维面皮生理点对应关系建立这一难题,充分考虑测地距离在描述复杂几何体表面形状方面的优势,提出了基于变形与测地距离一致性约束的3D面皮生理点对应方法。首先在Frankfurt坐标变换后标定面皮特征点集,利用特征点对应关系进行TPS变形;然后根据特征点几何特征向量建立初始点对应关系集,并利用测地距离一致性约束对其进行修剪以生成对应关系核心集;最后扩展对应关系核心集,直至确定源模型上每一顶点的对应关系。实验表明,该方法提高了点对应关系准确度,可有效建立三维面皮生理点对应关系。