《基於面部軟組織厚度的人臉老化模擬方法研究》是依託北京師範大學，由鄧擎瓊擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於面部軟組織厚度的人臉老化模擬方法研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：鄧擎瓊
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
從青年到老年，顱骨基本不變，而容貌會衰老，其實質是面部軟組織厚度和密度發生了變化，前者決定人臉形狀，後者決定皺紋等細節。本項目採用基於顱面軟組織厚度的人臉老化模擬方法進行研究。其一，以軟組織厚度代替人臉的二維輪廓或三維幾何模型作為形狀統計的因變數，從而突破現有算法的難點，得到消除顱骨差異影響後的人臉形狀的衰老規律；其二，針對人老化常伴隨體重變化的特點，統計年齡並增加胖瘦程度BMI（體重/身高平方）作為影響外形變化的因素。鑒於軟組織密度獲取困難性，採用紋理變化與年齡和BMI的統計關係來反映皺紋、膚色等變化。.前期國家自然基金重點項目顱面形態學和顱面重構的研究中已積累大量頭部CT數據，具備顱骨結構和面貌、軟組織厚度間關係研究的良好基礎。本研究探索中國人面貌變化與年齡和BMI的統計規律，以有效提高人臉老化過程模擬和未來相貌預測的準確度，為刑事偵破、人臉識別、影視化妝等提供新手段，意義重大。
結題摘要
人臉老化模擬是人臉相關研究的一個重要方面。由於三維人臉時序數據採集困難，目前的人臉老化及胖瘦變化模擬主要集中在二維，三維研究較少。但三維人臉因包含更多的信息，是人臉老化研究的趨勢。人臉衰老的第二階段，即從青年到老年，顱骨基本不變，而容貌會衰老，其實質是面部軟組織發生了變化。本研究從這一實質出發，首次提出了採用顱面CT數據來實現三維人臉從青年到老年的變化模擬。並且針對老化過程中往往伴隨體重的變化，本研究同時考慮年齡和身體質量指數對外貌的影響。本研究提出了基於CT數據的單層三維顱面模型重建方法和基於全局和局部相結合的三維模型配準算法等方法，並在此基礎上建立了大規模蒙古人種數位化顱面資料庫；提出了兩種三維人臉形狀的老化模擬方法，即基於面部軟組織厚度的三維人臉老化模擬方法和基於顱骨差異消除的三維人臉老化模擬方法；提出了面部紋理的老化模擬方法，以及基於細節遷移的三維皺紋統計建模方法等。本研究突破了現有三維人臉老化方法的缺陷，通過同時利用不同樣本的顱骨信息和面貌信息，可在缺乏三維時序人臉數據的情況下，儘可能剔除因不同樣本引起的人臉形狀的不同，即剔除樣本個體差異，並能挖掘出三維人臉隨年齡和胖瘦變化的規律，然後根據這一規律對人臉老化及胖瘦變化現象進行模擬。相比於已有三維人臉老化方法，模擬結果更科學準確。本研究成果可用於人臉識別、刑偵破案、醫學整形和影視化妝設計等。
