ПО предскажет форму вашего лица
Накануне знаменательной даты — 190-летия со дня первой пластической операции — компания Digital Elite представила программное обеспечение, изначально разработанное для киноиндустрии, которое после незначительных модификаций может использоваться, чтобы «предсказать, каким образом пластическая операция на лице пациента, изменит его внешность после операции».
Исследователи представили свою работу на ежегодном симпозиуме «Электронные образы — Наука и Технологии» (18-22 января 2004 г.). Местом для его проведения был выбран Сан-Хосе.
ПО моделирует будущее лица
Представленное на симпозиуме ПО моделирует эффект от различных манипуляций пластического хирурга. Оно призвано снизить серьезные искажения лица, которые могут проявиться в будущем, в результате хирургического вмешательства.
«Эта система позволит пользователю увидеть последствия от конкретного шва и отредактировать место разреза, чтобы посмотреть, что из этого получится», — говорит Стив Пайпер (Steve Pieper), кибернетик из Бостонской лаборатории планирования оперативного вмешательства госпиталя Бриджем и женского здоровья (the Brigham and Women’s Hospital’s Surgical Planning Laboratory), который помогал создавать программу.
Пайпер начал работы по созданию подобного ПО еще 10 лет назад, но в то время результаты еще не отличались точностью при распознавании кожи лица различных людей.
В настоящее время Пайпер со своими коллегами из Digital Elite из Лос-Анджелеса, компании специализирующейся на моделировании лиц для киноиндустрии, произвели на свет программу, которая решает эту проблему, базируясь на данных от изображений, полученных путем магнитного резонанса (MRI), и трехмерных изображений, полученных путем сканирования лицевой поверхности пациента.
 Трехмерное финальное изображение — реалистическая модель лица с соответствующими MRI-сканами Источник: Digital Elite Inc. |
Изображения MRI показывают строение эпидермиса, дермы и подкожного жира — трех слоев, которые лежат наиболее близко к поверхности кожи.
Трехмерные сканы поверхности кожи, в свою очередь, дают представление о внешней структуре лица.
Изображения, полученные методом магнитного резонанса, указывают на точное соотношение пропорций и физические особенности каждого из слоев, такие, как жесткость, что позволяет ученым составить прогноз, как изменится внешность вследствие лицевой хирургии.
Пациент: от «зрителя» к активному участию
Новая технология позволит хирургам создавать виртуальные модели лица, которые включают в себя эти три слоя кожи, и моделировать их физические характеристики.
Используя данные с изображений, полученных путем магнитного резонанса, ПО базируется на широко распространенной технике, известной как «моделирование конечного элемента», чтобы разделить каждый основной слой на 1000 слоев, состоящих из трехмерных элементов.
ПО для детализации модели лица
Источник: Digital Elite Inc.
Эта программа одновременно дает возможность будущему пациенту активно участвовать в подготовке операции, так как высокоточные трехмерные изображения позволят ему заранее увидеть преображение своего лица и, как надеются ее создатели, легче перенести операцию.
Приведенная ниже диаграмма иллюстрирует процесс получения реалистической модели лица пациента.
Диаграмма процесса лицевого моделирования для виртуальной пластической хирургии
Источник: Digital Elite Inc.
Сначала «фотографируют» магнитно-резонансный образ лица, а также трехмерное изображение лица человека. Следующий этап — реконструкция и моделирование лица — включает в себя сегментацию, определение и автоматическое отслеживание характерных черт. Посредством этого на основе набора изначально полученных трехмерных данных строится стандартизованная геометрическая модель, имеющая уникальную топологию. Благодаря тому, что все лица в базе данных обладают стандартизованными геометрическими моделями, построенными по одной схеме, последние можно использовать для высокоточного моделирования и подвергать математическим трансформациям. Таким образом, на их основе получаются статистические данные по анализу строения лица, и можно делать выводы о типичных деформациях формы лица.
Короткая ссылка на материал: //cnews.ru/link/a775
