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计算机辅助颅骨面貌复原技术是对三维数字化颅骨数据,应用人类学关于颅骨面貌的软组织厚度数据,采用计算机技术来生成该颅骨对应的面貌,使得生成的面貌尽可能的符合该颅骨的原面貌特征。它是建立在科学计算可视化、人工智能、图像处理与理解及法医人类学领域知识基础上,结合了计算机、法学、计算医学、系统工程、数学、艺术等多方面知识的面向身份认证的科学技术。采用计算机技术不仅可以利用更多颅骨的人类学特征点数据,减少主观因素带来的偏差,而且可以大大缩短复原时间,无须对面部器官做太大变动就可产生符合原来颅骨的多幅面部图像,提高认证率。 本文就计算机辅助三维颅骨面貌复原的关键技术进行了系统的分析与研究,主要工作如下: 1.对颅骨与面貌模型之间的软组织厚度关系进行统计分析,在得到软组织的厚度数据的基础上,对三维数字化颅骨数据复原时,采用了断层成型方法来确定特征点的位置和复原颅骨面貌,由于该方法充分考虑了颅骨与面貌之间的关系,所以有较好的复原效果。 2.针对医学图像特点,对边缘提取算法中的二义性问题进行了分析,改进了医学图像的边缘提取算法,为建立人脸的三维模型提供了基础。分析了等值线的简化问题,提出了一个新的简化算法,有效地解决了原始数据量庞大的问题,为后续处理提供了方便。 3.在建立三维人脸模型的基础上,对三维人脸网格显示技术进行了分析,提出了一种光滑处理的方法,并结合三维人脸网格与二维相片的纹理映射技术,生成了具有真实感的三维人脸图形。 4.在实现计算机辅助颅骨复原的软件系统开发中,采用了面向对象的方法进行分析和设计,将问题领域的模型与软件系统中的模型直接映射起来,进行了对象模型的设计,并基于MVC结构进行了软件系统体系结构的设计与实现。 计算机辅助颅骨面貌复原技术,不仅对法医人类学、解剖学和考古学的研究有着重大的科学意义和应用价值,也将对基于颅骨的身份认证技术,对于公安刑侦工作,有着良好的社会效益和很大的经济效益。