顔面3次元形状計測データからの特徴点全自動抽出法の検討

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13877339
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森 悦秀 大阪大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (00231639)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚本 雄一 大阪大学, 歯学部・附属病院, 医員 ; 南 克浩 大阪大学, 歯学部・附属病院, 医員 ; 東野 輝夫 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (80173144)
• Keywords: 顔面計測 / 三次元形状計測 / 顔面特徴点 / 顔面形状評価 / 自動処理

Research Abstract

臨床の場で発生する大量の3次元形状データを迅速に処理し、その結果を評価するためには、コンピュータによる計測および評価の自動化が必須である。本研究では、その第一歩として種々の計測法により得られた3次元形状データから、形状評価の基準となる生体の特徴点を全自動で抽出するためのアルゴリズムを考案し、一般に普及しているコンピュータ(DOS-Vマシン)上で作動するプログラムを作製し、その精度を明らかにすることを目的とした。
私たちが所蔵する健常人および患者(唇裂、顎変形症、等)の顔面石膏模型約150個を用い、以下の検討を行った。
1.顔面3次元データ採取法の検討とデータ採取
顔面石膏模型を用い、接触型高精度3次元座標測定装置(TRISTATION 400CNC、ニコン社製)、非接触型3次元形状計測装置(レンジファインダー:VIVID700、ミノルタ社製)を用いて1mmメッシュで顔面形状の3次元計測を行った。特徴点抽出用データとしては非接触の後者は一方向からの計測ではデータ欠損部が多いため、前者を採用しデータ計測を行った。1例あたりのデータ数は約60,000点、計測時間は8時間であった。
2.特徴点の再定義
従来の生体特徴点の定義は空間的に暖昧であるため、新たに特徴点定義を厳密に行う必要を認めた。1.で得られたデータをコンピュータグラフィックスとして表示させ、これを観察しながら計測座標系の決定と特徴点の定義を逐一行った。すなわち、特徴点自動抽出に用いるための数学的な定義式が記述され、次年度の実施試験の準備が完了した。

Research Products

• [Publications] Mori, Y., et al.: "An accurate three dimensional cephalometric system A solution for the correction of cephalic malpositioning"J. Orthodontics. 28(2). 143-149 (2001)
• [Publications] 関岡 哲也: "関数合成による唇輪郭抽出法の提案"電子情報通信学会英論文誌(D-II). J84-D-II(3). 459-470 (2001)