基于面部动作单元组合特征的表情识别

人脸表情可以被看作是由面部表情编码系统(FACS)定义的不同面部运动单元的组合.不同于人脸图像的灰度、纹理等表象特征,基于面部运动单元的表情混合特征能够更准确地描述表情,然而,面部运动单元很难精确定位,为了避免这个问题.在前人的工作中通过将图像分成许多子块,并从子块中提取面部运动单元信息来组成基于面部运动单元的表情成分...     

基于视觉运动捕获数据的三维模型驱动方法

基于视觉运动捕获数据的三维模型驱动涉及到将三维位置数据转化为模型运动数据,和三维模型的动作驱动。视觉运动捕获的三维运动数据,由于缺乏骨架各关节点间的旋转信息,不能直接用于三维模型的驱动。本文提出了依据各关节点的相关性,求解骨架关节点的旋转信息,并计算出各关节点的欧拉角,将原始据转换为模型运动数据。然后,将转换后的运动数据应用于三维模型,通过改进后的线性混合皮肤变形算法（LBS）,实现了基于三维运动参数的三维模型驱动。文中实验结果验证了算法的有效性。     

雷达电子战仿真视景系统的设计与实现

根据水面舰艇雷达电子战装备作战运用的实际需求,设计了雷达电子战仿真视景系统的框架结构,详细阐明了各部分的功能及系统运行流程。研究了基于Multigen Creator和Vega Prime的三维模型建立和视景驱动软件实现方法,分析了三维模型数据库管理方式,提出了在与其他仿真系统互联互通时的一些关键技术问题的解决方法。最后,给出了应用实例。该视景系统建立了可扩展的对仿真过程的人工干预机制,实现了大规模海战场景的显示优化,实现了基于粒子系统的烟云、雨雪、爆炸、燃烧等特殊效果和雷达电子战可视化效果的逼真显示。     

3D打印技术在蝶骨嵴脑膜瘤切除术中的应用价值

  目的  研究3D打印技术在蝶骨嵴脑膜瘤手术中的应用价值。  方法  选取福建省立医院2016年9月至2016年12月经头颅MRI及螺旋CT扫描发现的蝶骨嵴脑膜瘤患者5例，利用颅脑螺旋CT增强扫描的DICOM图像，针对颅骨、血管及肿瘤，分别进行数据信息的提取和重建，并在同一坐标系下实现装配融合，建立三维复合虚拟模型，再经3D打印技术制作出3D实体模型，于术前、术中参考。  结果  成功重建5例患者的蝶骨嵴脑膜瘤三维复合虚拟模型，并制作出实体解剖模型，模型清晰显示颅骨、肿瘤及其与毗邻血管的位置关系，将其应用于术前规划与术中参考，5例患者手术均获得成功。  结论  基于3D打印技术的蝶骨嵴脑膜瘤三维复合虚拟模型及其实体解剖模型在优化手术预案、提高肿瘤切除率、减少手术损伤等方面具有重要意义。      

半监督特征重构的无约束条件下人脸表情识别方法

针对无约束条件下人脸表情数据的标签不足问题，本文提出了半监督特征重构的人脸表情识别方法。首先，构建了多头卷积神经网络，每个卷积头倾向于提取不同的特征，以丰富特征多样性；其次，使用五官关键点坐标构建结果用于提取局部特征的关键特征分支；再次，构建了自训练重采样模块，利用少数类的高精度预测补充标签数量；最后，使用一致性正则损失和伪标签方法学习无标签数据。分别在包含400个标签的RAF-DB和FERPlus数据集和包含250个标签的CIFAR-10数据集上进行测试，实验结果表明，所提方法的识别率分别达到68.88%、77.38%和95.75%,方法优于经典的半监督学习方法。     

基于CT图像重建腰椎活动节段三维有限元模型及其应用

腰椎节段三维有限元模型既要求在视觉上与实际相似 ,又要求易于网格划分和数学求解。本文基于中国人体腰椎L4 - 5活动节段的系列二维截面CT图像 ,采用轮廓线的描述方式提取平面数据 ,通过将平面数据坐标进行三维化处理 ,获得腰椎节段的三维体数据 ,最后直接利用ANSYS有限元分析软件 ,采用自底向上的建模方式重建腰椎节段的三维有限元模型 ,并利用该模型研究了L4 - 5腰椎间盘的生物力学行为。结果表明 ,该模型具有很好的视觉效果和数学求解能力。     

实体三维模型自动建模技术研究

低成本的实体三维模型自动建模技术是当前计算机视觉领域的重要研究课题。本研究给出一种基于Kinect的全自动三维建模方法及其系统实现，该方法主要利用Kinect Fusion获取物体模型，再经过点云处理、表面重建等步骤，获得实体三维模型。针对Kinect Fusion得到的模型，提出了一种点云处理方法，滤除背景和转台点云，并填充物体底部，从而得到完整的物体点云模型。对几类典型物体的实验结果表明，本文方法便捷实用，建模效果较好。应用在有大量遮挡的物体上也可以取得较好的建模效果。     

基于二次误差测度的特征保持简化算法

三维人脸模型通常具有很高的分辨率，而且人脸表面特征分布具有不均匀性，需要对模型进行简化，去除冗余信息，提高计算效率。但是现有的模型简化算法在特征保持方面并不能令人满意。本文将基于曲率信息的三维顶点特征表示度量加入模型顶点收缩代价的估计过程，在简化模型的同时保留特征丰富区域的信息。同时，本文在边折叠过程中加入了检测与再折叠操作，解决了简化过程中出现的重叠三角面问题。实验表明，本算法能够在可靠地生成高质量的简化模型的同时，更好地保持特征丰富区域的细节信息。     

基于模型的三维目标识别技术研究

三维目标识别技术已经成为当前图象识别研究的重要方向。本文在简要介绍若干目标识别基本方法的基础上,结合三维目标识别的特点,着重讨论了基于模型的三维目标识别技术。针对三维数据图象,详细探讨了其中的图象分割、特征描述及模型匹配等关键技术,实验结果验证了其有效性。本文的工作,对于三维数据图象处理及目标识别在进一步的性能改进和复杂目标识别方面起到很好的借鉴作用。     

Monaco放疗计划系统的金标准射束模型临床应用可行性分析

背景与目的：“快速验收流程”(accelerated go live,AGL)是医科达加速器从安装、调试、建模到放疗实施的整个管理流程。该流程是基于医科达上千台加速器大数据而建立的一套金标准射束模型，较传统繁琐耗时的加速器验收步骤而言，在数据采集和射束建模阶段得到很大程度优化。本研究旨在评估基于金标准射束数据(gold beam data,GBD)的Monaco放疗计划系统(treatment planning system,TPS)建模临床应用可行性。方法：基于复旦大学附属肿瘤医院放射治疗中心安装的两台Elekta Infinity^TM直线加速器，按照AGL与GBD进行调试和射束建模。然后，利用三维水箱对百分深度剂量(percentage depth dose,PDD)、离轴剂量分布曲线(profile)和开野(open filed,OF)点剂量进行客户验收测试(customer acceptance tests,CAT)和射束模型验证，并利用16例不同部位临床病例进行放疗计划设计、测量及剂量分析，进一步测试和验证射束模型精确度。结果：对于射束模型的误差分析发现...     

牙颌组织三维数字化建模技术研究

研究目的寻求基于CT图像重建牙颌组织数字化三维模型及可视化方法。方法基于牙颌组织的螺旋CT图像,利用Mimics,Gomagic Studio软件分别对牙齿及牙周组织进行重建,并导入有限元分析软件进行模型验证。结果建立了牙颌组织三维数字模型,包括牙齿、牙周模和牙槽骨。数字模型可输出用作CAD(计算机辅助设计)、RP(快速成型)及FEA(有限元分析)研究。结论利用该方法建立的三维模型具有很好的视觉效果和数学求解能力;螺旋CT、Dicom标准的应用使数字模型的建立更为精确;Mimics软件、Geomagic Studio软件使牙齿及牙周组织三维模型的建立更为方便,并可以输出多种格式的数字化模型用于进一步研究。     

一类新的体视学用三维晶粒组织仿真模型

本文将体视学关系式分成基本公式、基于特别设计的无偏统计取样策略的关系式及基于模型的关系式。后一类关系式的可靠性强烈依赖于所用模型与所研究组织的接近程度。借助于改进的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法，本文建立了一类比单一形状晶粒经典模型和随机几何模型更接近实际材料的三维晶粒组织仿真模型，可望通过仿真组织的三维空间直接测量改进已有的基于模型的三维晶粒尺寸分布体视学算法     

基于简化机头模型与筒串卷积算法的调强计划独立三维剂量验算

目的 建立医用直线加速器的双点源机头模型,结合筒串卷积算法实现调强治疗计划三维独立剂量验算。 方法 分别对瓦里安、医科达直线加速器建立双点源机头模型,结合筒串卷积剂量算法计算三维剂量分布。与电离室水箱扫描数据比较规则野的Scp、PDD、离轴剂量分布确认计算模型。两种加速器分别各选取 12例共 24例调强治疗计划进行比较,对TPS计算结果进行独立验算,并且与探测器矩阵测量结果进行比较。 结果 矩形野中心点剂量偏差均<1%,射野内相同位置二者剂量偏差≤1%,半影区域位置偏差≤1 mm。采用3%/3 mm标准γ通过率均>90%。 结论 建立了基于双点源机头模型结合筒串卷积算法实现调强治疗计划三维独立剂量验算,对规则射野及调强治疗计划的验证比较,表明该方法和计算模型可用于临床计划的三维独立剂量验算。     

基于形状特征的三维模型检索技术综述

在CAD产品设计、3D产品展示、影视动漫制作等应用中经常使用成千上万共享的3D模型,但现有的搜索引擎还不提供有效的3D模型检索服务。基于内容的检索技术能有效地根据3D模型的实际内容,如几何形状,拓扑结构等,查找到用户期望的模型,因而可以用于自动智能检索。本文综述了目前基于形状特征的三维模型检索的主要关键技术,对常用的特征类型进行总结,并重点对特征提取方法进行分类总结。其中基于统计特性的特征提取方法比较简捷,计算简单,但对三维模型的内容描述不够充分;基于扩展特征的方法适用于结构变化较小的网格模型,但计算量较大;基于体素化的特征利用了模型的体积特征,加速了检索过程,效率较高,但不支持多分辨率检索;基于射线采样的特征适合较为简单的模型形状,但容易出现二义性;基于视图的特征主要是在三维模型的二维投影视图上提取的,计算复杂度较低,但容易丢失一些表示三维结构的重要信息。本文同时列举分析了当前实现并发布的典型检索系统。此外,对未来的研究方向进行了展望性描述。     

基于统一抽象模型结构的建筑物建模仿真集成平台研究

建筑物仿真应用中,建筑物的建模、分析和仿真通常分布在不同的环境中,不仅造成了仿真流程的不连续性,而且数据在不同环境之间转换时,容易造成信息的流失。本文提出了统一抽象模型结构（Unified Abstract Model Structure,UAMS）,基于此结构构建统一的仿真运行平台,实现了建筑物层次化建模、结构分析以及仿真过程的一体化流程。此外,本文提出了一种快速重构算法,实现了有限元结果的简化和三维模型重构,保证了仿真过程及结果的实时三维显示。     

基于Canny算法与几何性质的三维人脸分割方法

三维人脸分割技术具有重要的实用意义,其结果直接影响到后续的配准、识别等处理结果的精度。本文采用映射图像边缘检测技术、曲面空间几何性质以及人脸生理特性相结合的方法进行三维人脸分割,取得了较好的效果。在实际三维人脸数据库上的实验结果证明了本文的有效性和高效性。     

基于计算机视觉和粒子系统的三维云模拟

云是很常见的一种自然现象，真实感云的模拟是计算机图形学领域具有挑战性的研究课题。文章提出了一种基于计算机视觉和粒子系统的三维云建模方法。首先利用计算机视觉技术从现有的二维云图像中提取云的三维信息，然后利用粒子系统填充该三维空间，最后通过纹理映射和Billboard技术实现三维云的绘制。与以往云建模方法相比，该方法简单、实用，适用于模拟不同种类的云，如层云、积云、卷云等。     

基于内质网应激相关基因的鼻咽癌预后模型的构建与验证

[目的]探究内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）相关基因对鼻咽癌（nasopharynx cancer,NPC）患者生存预测价值，构建基于ERS相关基因的NPC预后模型。[方法]从MsigDB和Genecards数据库中筛选ERS相关基因，并纳入到单因素Cox回归和LASSO回归，构建基于相关基因的NPC预后相关的风险评分模型，并用外部数据集进行验证。此外，纳入临床数据和风险评分构建列线图模型，探索风险评分与免疫治疗反应之间的关系。最后，通过qRT-PCR探索NPC特征基因的表达情况和功能。[结果]经分析获得1 631个ERS相关基因，其中167个ERS相关基因在鼻咽组织中差异表达，上调26个，下调141个。筛选出5个具有统计学差异的基因，其中SPAG8、P4HTM、MLF1、GOLGA2在NPC组织内表达水平低于正常鼻咽组织，而GADD45A在NPC组织内表达水平高于正常鼻咽组织。基于这5个ERS相关基因构建风险评分模型。风险评分=（1.597×GADD45A+1.202×SPAG8+1.309×P4HTM+1.47×MLF1-1.586×G...     

三维晶粒尺寸的直接测量与换算几何模型

采用晶界渗镓剥离晶粒技术实现了三维晶粒尺寸的直接实验测量,并与根据平面测量晶粒尺寸数据分别采用球模型和简化多面体模型计算得到的三维晶粒尺寸进行了比较,分析了几何模型引起的系统误差。     

CT辅助逆向工程技术在畸齿矫正中的应用研究

如何快速、高精度获取齿形CAD模型是目前畸齿矫正行业中的技术难题。介绍了一种基于3D-CT的牙颌数字模型快速获取方法。利用3D-CT扫描获得牙齿石膏阳模精细的三维灰度图像;对三维CT图像进行相应的图像、图形处理,获取实物内外表面点云数据;并将其输入CAD设计平台,逆求出实物原型的CAD模型。与传统逆求方法相比,该方法具有扫描速度快、点云数据各向等分辨率和逆求精度高的优点。