计算机辅助颅骨性别自动识别方法研究
发布时间:2020-12-08 04:50
颅骨性别识别是法医人类学的热门研究课题之一,在刑侦、考古、人类学等领域具有重要研究价值。传统的形态学方法和测量法,依赖专家主观经验、测量精度要求高且操作繁琐,导致性别鉴定误差大和鉴定过程复杂耗时。计算机辅助颅骨性别识别不仅有效地缩短了颅骨性别鉴定的周期,避免了测量时对颅骨造成二次破坏,而且识别率高。因此,以三维颅骨作为研究对象,结合图像处理技术和机器学习方法对颅骨进行性别分类研究成为热点。针对传统方法存在的问题,本文提出两种自动化的颅骨性别识别方法,实现三维颅骨的性别识别。本文研究工作主要包括:(1)提出了一种结合统计形变模型和支持向量机的颅骨性别鉴定方法。首先,为了科学有效地建立统计形变模型,需要对所有颅骨样本建立点对应关系,利用TPS算法变形进行全局非刚性粗配准,再使用ICP算法进行精细配准,最终实现所有颅骨配准,建立它们的点对应关系;然后,利用PCA建立颅骨的统计形变模型并求解模型参数,得到颅骨的特征向量;最后,利用支持向量机方法对提取的特征向量降维并设计分类器,实现对颅骨的性别分类。实验结果表明,统计形变模型可以更有效地表征颅骨,能够取得较高的准确率。与以前的方法相比,这种方法...
【文章来源】:西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
本文技术路线图
图 2 本文章节结构图第一章:绪论。阐述了颅骨性别识别这一问题的研究背景和意义,详细分析了外研究者在此领域的研究现状,根据以往的研究成果和存在的问题,提出了本文的内容与创新点,最后给出了本文的结构安排。第二章:颅骨三维模型重构及预处理。本章对颅骨数据的采集、重构及预处理了详细说明。还介绍了将所有颅骨模型统一到法兰克福坐标系下,然后再进行归一理,为后面的实验奠定良好的数据基础。第三章:基于统计模型的颅骨性别判别方法。本章阐述了统计形状模型的理论详细介绍了构建颅骨统计形状模型的过程;最后介绍了支持向量机方法,并用支持机对颅骨特征向量降维并设计性别分类器,实现颅骨的性别鉴定。实验部分选取了套颅骨作为样本集,并给出了实验结果分析,对本章算法进行了评估,最后与经典法进行了结果对比,验证了该算法的有效性。
西北大学硕士学位论文。字化图像,医学上常用的文件保存格式为 DICOM[4计算机识别。DICOM 格式文件包括文件头和数据M”标记,判断文件是否为 DICOM 文件,只需要在件中还记录有被采集者的各种信息,如姓名、年龄据结构存储信息,数据集又包括多个数据元素,每长度等信息。
【参考文献】:
期刊论文
[1]CT三维成像技术研究中国东北地区成人颅骨的性别判定[J]. 王美棋,赵心悦,白芃,赵建勇,程凯亮,宋军学,李幼琼. 中国实验诊断学. 2016(04)
[2]生理点配准的颅面局部形态关系建模[J]. 贺毅岳,马自萍,高妮,耿国华. 计算机工程与应用. 2016(13)
[3]适用于高维多类数据分类的并行非线性最小二乘法分类器[J]. 赵奕林,朱真峰,周清雷. 小型微型计算机系统. 2014(03)
[4]北阡遗址人类颅骨的形态学研究[J]. 刘超,刘树伟,王芬,王韶玉,孙华富,丁士海,汤煜春,葛海涛,孟海伟,单涛,徐君海,樊榕,樊令仲,张忠和,苑宏图,展金锋,于乔文,盖新亭,汤海燕,冷媛. 东方考古. 2013(00)
[5]中国汉族人颅骨数字模型的性别判别方法[J]. 税午阳,殷荣超,周明全,纪元. 中国法医学杂志. 2013(06)
[6]3维激光扫描技术在石窟保护中的应用研究[J]. 王文江,王文旭,周鑫. 测绘与空间地理信息. 2013(07)
[7]西南地区成人面颅骨的性别判定[J]. 李明,范英南,喻永敏,夏鹏,李红卫,代国新. 中国法医学杂志. 2012(02)
[8]光谱信息降维及判别模型建立用于识别湿地植物物种[J]. 刘雪华,孙岩,吴燕. 光谱学与光谱分析. 2012(02)
[9]数据配准的颅骨面貌复原方法[J]. 税午阳,周明全,武仲科,邓擎琼. 计算机辅助设计与图形学学报. 2011(04)
[10]增量式最小二乘法分类器与增量式支持向量机的对比[J]. 朱真峰,郭跃飞,薛向阳. 小型微型计算机系统. 2011(03)
硕士论文
[1]基于三维颅骨模型的性别鉴定方法研究[D]. 任荣荣.西北大学 2017
[2]计算机辅助三维颅骨性别鉴定方法研究[D]. 赵倩娜.西北大学 2016
[3]基于分区变形颅面复原算法的研究与实现[D]. 田中金.西北大学 2011
[4]基于模糊计算的文本图像二值化方法研究与应用[D]. 陈侃.北方工业大学 2010
[5]若干SVM算法的改进与设计[D]. 业巧林.南京林业大学 2009
本文编号:2904485
【文章来源】:西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
本文技术路线图
图 2 本文章节结构图第一章:绪论。阐述了颅骨性别识别这一问题的研究背景和意义,详细分析了外研究者在此领域的研究现状,根据以往的研究成果和存在的问题,提出了本文的内容与创新点,最后给出了本文的结构安排。第二章:颅骨三维模型重构及预处理。本章对颅骨数据的采集、重构及预处理了详细说明。还介绍了将所有颅骨模型统一到法兰克福坐标系下,然后再进行归一理,为后面的实验奠定良好的数据基础。第三章:基于统计模型的颅骨性别判别方法。本章阐述了统计形状模型的理论详细介绍了构建颅骨统计形状模型的过程;最后介绍了支持向量机方法,并用支持机对颅骨特征向量降维并设计性别分类器,实现颅骨的性别鉴定。实验部分选取了套颅骨作为样本集,并给出了实验结果分析,对本章算法进行了评估,最后与经典法进行了结果对比,验证了该算法的有效性。
西北大学硕士学位论文。字化图像,医学上常用的文件保存格式为 DICOM[4计算机识别。DICOM 格式文件包括文件头和数据M”标记,判断文件是否为 DICOM 文件,只需要在件中还记录有被采集者的各种信息,如姓名、年龄据结构存储信息,数据集又包括多个数据元素,每长度等信息。
【参考文献】:
期刊论文
[1]CT三维成像技术研究中国东北地区成人颅骨的性别判定[J]. 王美棋,赵心悦,白芃,赵建勇,程凯亮,宋军学,李幼琼. 中国实验诊断学. 2016(04)
[2]生理点配准的颅面局部形态关系建模[J]. 贺毅岳,马自萍,高妮,耿国华. 计算机工程与应用. 2016(13)
[3]适用于高维多类数据分类的并行非线性最小二乘法分类器[J]. 赵奕林,朱真峰,周清雷. 小型微型计算机系统. 2014(03)
[4]北阡遗址人类颅骨的形态学研究[J]. 刘超,刘树伟,王芬,王韶玉,孙华富,丁士海,汤煜春,葛海涛,孟海伟,单涛,徐君海,樊榕,樊令仲,张忠和,苑宏图,展金锋,于乔文,盖新亭,汤海燕,冷媛. 东方考古. 2013(00)
[5]中国汉族人颅骨数字模型的性别判别方法[J]. 税午阳,殷荣超,周明全,纪元. 中国法医学杂志. 2013(06)
[6]3维激光扫描技术在石窟保护中的应用研究[J]. 王文江,王文旭,周鑫. 测绘与空间地理信息. 2013(07)
[7]西南地区成人面颅骨的性别判定[J]. 李明,范英南,喻永敏,夏鹏,李红卫,代国新. 中国法医学杂志. 2012(02)
[8]光谱信息降维及判别模型建立用于识别湿地植物物种[J]. 刘雪华,孙岩,吴燕. 光谱学与光谱分析. 2012(02)
[9]数据配准的颅骨面貌复原方法[J]. 税午阳,周明全,武仲科,邓擎琼. 计算机辅助设计与图形学学报. 2011(04)
[10]增量式最小二乘法分类器与增量式支持向量机的对比[J]. 朱真峰,郭跃飞,薛向阳. 小型微型计算机系统. 2011(03)
硕士论文
[1]基于三维颅骨模型的性别鉴定方法研究[D]. 任荣荣.西北大学 2017
[2]计算机辅助三维颅骨性别鉴定方法研究[D]. 赵倩娜.西北大学 2016
[3]基于分区变形颅面复原算法的研究与实现[D]. 田中金.西北大学 2011
[4]基于模糊计算的文本图像二值化方法研究与应用[D]. 陈侃.北方工业大学 2010
[5]若干SVM算法的改进与设计[D]. 业巧林.南京林业大学 2009
本文编号:2904485
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