一种采用点云数据表示的人脸皱纹三维提取方法及其设备技术
【技术实现步骤摘要】
一种采用点云数据表示的人脸皱纹三维提取方法及其设备
本专利技术属于生物医学工程领域，具体涉及一种采用点云数据表示的人脸皱纹三维提取方法及其设备。
技术介绍
皱纹是一种随着年龄的增长，逐渐出现在人体面部的重要特征。皱纹表征、皱纹评价在众多领域具有重要的应用价值，其基础均在于皱纹数据的提取。早期的皱纹提取方法采用硅胶倒模得到表面皮肤复制品(skinsurfacereplica,SSR)，以SSR为研究对象，以若干机械参数评估皱纹。由于挤压变形等原因，SSR与真实皱纹之间必然存在差异，因此SSR方法只能作为皱纹的初步评价，误差较大。当前常用的皱纹评价方法是采用皱纹评价量表来实现，其皱纹数据以二维图像数据为主，通过评价人的主观视觉感知，来完成皱纹数据的“提取”，这种方法无法避免主观因素影响，且皱纹数据无法完成存储等功能。20世纪80年代，Chernoff等采用激光测距方法进行了皱纹检测的研究，但整个检测过程需逐点扫描，耗时较长，难以确保在整个测试过程中人体的绝对位置。近年来随着计算机视觉与图像处理技术的快速发展，众多研究者分别采用基于二维图像灰度、纹理处理的皱纹提取方法，...
【技术保护点】
一种采用点云数据表示的人脸皱纹三维提取方法，其特征在于：基于面部骨骼的稳定性，将面部轮廓在人类成长过程中视为基本稳定、连续、光滑的曲面结构，将皱纹视为在人类成长过程中逐渐出现在面部的一种纹理特征，包括以下步骤：1)模拟人脸皱纹的生成过程，将皱纹区域视为光滑人脸曲面与凹陷皱纹纹理的叠加，采用点云数据表示的人脸皱纹作为研究对象，定义人脸皱纹区域为：Z=Z~+ϵ]]>其中，Z为一含有皱纹纹理的人脸面部区域，表示连续、光滑的人脸面部区域，ε为人脸面部中包含的皱纹纹理；2)将光滑人脸面部的区域进行计算机“再造”，与人脸面部区域相比，将皱纹视为人脸面部区域上的加性噪声,将光...
【技术特征摘要】
1.一种采用点云数据表示的人脸皱纹三维提取方法，其特征在于：基于面部骨骼的稳定性，将面部轮廓在人类成长过程中视为基本稳定、连续、光滑的曲面结构，将皱纹视为在人类成长过程中逐渐出现在面部的一种纹理特征，包括以下步骤：1)模拟人脸皱纹的生成过程，将皱纹区域视为光滑人脸曲面与凹陷皱纹纹理的叠加，采用点云数据表示的人脸皱纹作为研究对象，定义人脸皱纹区域为：其中，Wr为一含有皱纹纹理的人脸面部区域，表示连续、光滑的人脸面部区域，ε为人脸面部中包含的皱纹纹理；2)将光滑人脸面部的区域进行计算机“再造”，与人脸面部区域相比，将皱纹视为人脸面部区域上的加性噪声,将光滑人脸面部区域的计算机“再造”问题转化为连续、光滑曲面拟合问题；采用三阶样条曲面拟合法拟合光滑人脸面部区域，拟合问题采用线性函数表示为：其中，光滑人脸面部区域在X方向有nx个点，在Y方向有ny个点，光滑人脸面部区域的长度为nx×ny；A与T的具体形式表示如下：其中，ai为样条插值求解的参数，xi与yi为点云数据中一点的X与Y方向的坐标值，为最终求解得到的光滑人脸面部区域的Z方向的坐标值；3)对三阶样条曲面拟合加以约束，基于人脸区域的连续与光滑特性，对公式(1)中描述的曲面参数加以一阶导数相等的约束，即：BT＝0(2)其中，B表示采用相邻点得到二阶差分；4)将连续、光滑人脸区域拟合过程视为一正则问题的求解过程，采用拉普拉斯...
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