颅面形态研究是法医学、人类学等领域研究热点,通过测量、统计以及分析方法揭示颅骨与面貌间的形态关系,藉此实现给定颅骨的未知面貌复原。本文在国家自然科学基金重点项目“颅面形态学与颅面重构”(60736008)和北京师范大学优秀博士论文培育基金的支持下,针对中国人的颅面形态研究及其应用,在颅面数据建模方法、颅面形态研究方法以及面貌复原方法开展相关研究,取得的研究进展如下:　　 1.颅面建模方法研究。(1)针对激光扫描采集的深度图像,给出深度图像两两配准过程中配准点集的选择和对应方法,提高配准结果的准确性。提出基于全局特征点的多视数据配准方法,解决多视数据配准过程中的误差累计,提高建模的准确性。(2)针对颅骨模型自身不完整性,提出基于非刚性配准的模型孔洞修补方法,提高大尺寸孔洞的修补质量。(3)针对MRI医学影像数据,提出两次分割实现脑组织自动提取算法,实现对影像数据的复用。上述方法为构建中国人三维颅面数据库提供算法支持。　　 2.颅面形态分析方法。(1)结合法医学知识,给出78个颅骨特征点的定义,并通过对颅骨特征点的软组织厚度分析,验证特征点定义的有效性。(2)分析面部软组织厚度分布规律,给出不同性别、年龄的颅骨特征点处软组织厚度的统计结果。(3)结合颅骨特征点的软组织厚度,给出实现颅面数据的分类方法。归纳形成的颅面形态关系,为面貌复原及复原结果评价提供理论支持,为面貌复原结果的正确性提供基础。　　 3.基于软组织的面貌复原方法。针对给定颅骨的面貌复原,(1)结合面貌分类库及颅骨相似度度量,给出参考模型的选择方法,解决因参考模型选择不当而导致面貌复原结果有效性差的问题。(2)引入约束条件,解决颅骨数据非刚性配准中配准点集的选择和对应问题,提高颅骨模型配准的正确性。(3)提出基于颅骨配准与五官配准相结合的面貌复原方法。(4)将面貌复原评价方法分为正确性及有效性评价,提出面貌复原结果评价方法。　　 4.基于统计理论的面貌复原方法。针对仅依靠单个参考模型,复原结果受参考模型面貌软组织分布制约的问题,采用基于颅面统计模型与基于软组织复原相结合的面貌方法,提高面貌复原结果的有效性。　　 5.建立颅面形态分析及应用的科学体系,设计并实现颅面形态软件原型系统,该软件系统包括颅面数建模、颅面形态分析以及颅骨面貌复原系统,给出软件系统应用流程。　　 本项研究构建颅面形态研究及应用的科学体系,设计并实现颅面形态软件系统,已被应用于公安刑侦尸源鉴定以及古人面貌复原过程,可推广应用于灾难现场的身份识别以及颌面整容手术等领域。