歯科治療による発語動作と表情変化の研究-頭部三次元物理モデルを用いた解析-

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13557185
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中島 昭彦 九州大学, 歯学研究院, 教授 (00037524)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 沖本 公繪 九州大学, 歯学研究院, 助教授 (00037532) ; 青木 義満 芝浦工業大学, 理工学部, 講師 (00318792) ; 橋本 周司 早稲田大学, 理工学部, 教授 (60063806)
• Keywords: 表情解析 / 発語動作 / モーションキャプチャリング / 高速度カメラ

Research Abstract

歯科治療は機能の向上とともに審美性の回復も治療目標のひとつである。とくに、前歯の状態は口周囲の動きと密接な関係にある。たとえば上顎前歯が前突(出っ歯)していると、口唇閉鎖のためには安静時に弛緩している唇の強い緊張が必要となり、正常者と異なる表情や発語動作が生まれる。反対咬合(受け口)でも同様に正常者と異なる動きが生じるが、上顎前歯前突の場合とは影響を受ける範囲や様相が違っている。近年、工学や心理学分野で表情生成の研究が多くみられるようになったが、歯の情報を十分に組み入れたものはない。本研究は正常なかみ合わせをもった被験者の前歯に装備を装着し、歯と口周囲の動きとの関係を解析した。顔の細やかな動きをとらえるため、解析はモーションキャプチャリング法を採用し、顔面上に貼付した複数のマーカーの3次元的な動きを高速度カメラ複数台を用いたステレオ計測によって行った。
その結果、1)高速度カメラを用いた本計測システムは顔の表情・発語動作の解析をする上に十分な精度、再現性をもっていた。
2)発語・スマイルともに計測点の動きから、個性を抽出できないことが分かった。
3)前歯のかみ合わせによって、発語やスマイルに不自然な動きが生じることを確認できた。
4)口角、口唇、頬部などの計測点の動きを三次元的にシミュレーションするプログラムを開発した。

Research Products

• [Publications] 村岡 史麻, 川野 貴子, 寺嶋 雅彦, 青木 義満, 中島 昭彦: "前歯のかみ合わせと顔の動きとの関係-高速度カメラを用いた3次元顔面動作計測-"信学技報. 24. 13-17 (2002)
• [Publications] 村岡 史麻, 川野 貴子, 祐田 京子, 寺嶋 雅彦, 青木 義満, 中島 昭彦: "三次元顔面動作計測に用いる高速度カメラの測定精度に関する研究"第62回日本矯正歯科学会大会、抄録集. 177 (2003)
• [Publications] 川野 貴子, 村岡 史麻, 寺嶋 雅彦, 青木 義満, 橋本 周司, 中島 昭彦: "高速度カメラを用いた表情の三次元動作解析システムの開発"西日本歯科矯正学会雑誌. 48巻1号. 64-65 (2003)
• [Publications] 川野 貴子, 村岡 史麻, 寺嶋 雅彦, 青木 義満, 中島 昭彦: "高速度カメラを用いた表情の三次元計測と解析"第49回西日本歯科矯正学会大会、抄録集. 45 (2004)