基于三维颅骨和面貌数据的TPS自动配准研究

发布时间：2024-02-24 18:23

　　三维颅面数据配准,就是寻找大小和姿态都不一样的颅面模型间点与点的一一对应,实现目标颅面和参考颅面上点与点的精确匹配。目前颅面配准方法依赖于手工标定的特征点,费时费力且很难保证准确性,本文针对上述问题,通过提取颅面径向曲线及测地线,自动定位颅面几何特征点,分别研究颅骨和面貌数据的TPS自动配准方法,实现了颅骨和面貌数据的全自动配准,提高了配准精度。本文的主要研究工作包括:1.研究三维面貌数据的自动配准方法针对三维面貌数据,提出了基于径向曲线的TPS颅面自动配准和基于测地线的TPS颅面自动配准两种方法,首先分别提取参考面貌上的径向曲线和测地线,计算径向曲线上的拐点作为参考面貌上的特征点,然后通过一致性点漂移(CPD)算法在目标面貌的径向曲线上找到其对应点,作为目标面貌特征点,以这两组特征点作为TPS变换的控制点,把参考面貌向目标面貌进行TPS变换。最后基于Qhull方法在目标面貌上找到参考面貌的最近点得到配准好的结果,并与迭代最近点(ICP)、随机点TPS、形变图等人脸配准方法的配准结果进行实验对比,结果表明,我们的配准方法得到的配准结果精度更高,效果更稳定。2.研究三维颅骨据的自动配准方...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1螺旋CT扫描仪

青岛大学硕士学位论文8第二章颅面数据的获取和预处理三维颅面点云数据可以通过先进的设备快速获取到，而且相对于以往获取到的数据，近年来获取的三维颅面点云数据其真实性和分辨率都有了很大提高。本章中，我们先介绍数据获取的方法，并阐述利用CT数据重构三维颅面数据的过程，最后着重讲述了颅骨和....

图2.3三维基于图像分割的MarchingCubes算

青岛大学硕士学位论文9图2.2DICOM文件结构采集CT图像时，由于人的姿态和人体骨骼的复杂性，往往会产生很多问题，例如颅骨上部分采集不完整、采集的数据有很多出格点等，这些问题使颅骨上的边界不清晰，而且可能不是一个闭环[63]，因而要经过去噪、修补等预处理才能使用。2.1.2三维....

图2.4缺损的面貌模型

青岛大学硕士学位论文10中的体素依照一定的次序逐一扫描，比较每个体素里各条边两端的顶点的灰度值是否相同；第二步则根据第一步比较的结果判断这个体素的边和等值面有没有交点；如果有交点则通过线性插值方法求得交点；然后计算所有体素顶点处和三角网格顶点处的法向量，我们这里用到的方法分别是中....

图2.5补洞后的面貌模型

青岛大学硕士学位论文10中的体素依照一定的次序逐一扫描，比较每个体素里各条边两端的顶点的灰度值是否相同；第二步则根据第一步比较的结果判断这个体素的边和等值面有没有交点；如果有交点则通过线性插值方法求得交点；然后计算所有体素顶点处和三角网格顶点处的法向量，我们这里用到的方法分别是中....

本文编号：3909428