基于几何分析的面部运动障碍识别

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dabing_12130
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
面部运动障碍疾病在临床上表现为不受自主意志控制的面部区域肌肉痉挛,其发病机制尚不明确,多在中老年群体中出现,该疾病的诊断通常以医生的经验性判断为主。由于患者面部视频数据具有很高的维度,使用计算机对其进行分析识别是一个值得探索的问题。本文使用几何分析方法,采用人脸对齐技术将患者面部视频特征稀疏化为面部关键点的坐标序列,之后通过计算与优化处理,提取能够反映面部异常运动模式的特征,并基于此很好地实现了面部运动障碍疾病表现的分型与严重程度评估。本文提出的几何分析方法与面部运动障碍疾病识别这一场景的结合,是本文的创新性所在。本文的主要工作如下:首先,考虑集成回归树(ERT)与卷积专家约束局部模型(CE-CLM)两种人脸对齐算法,用眼部相对开合值度量两者在本文数据集上的面部关键点定位误差。实验结果在说明定位算法有效性的同时,发现在眼部开合值较小的情况下,两种算法在眼部区域的定位误差不可忽视,需进行修正。针对关键点的定位误差,根据基于经验模态分解(EMD)的噪声统计特性去噪方法对眼部开合值波形进行修正,并提出了一种基于闭眼检测的波形修正方法。之后训练适用于本文数据集的眨眼检测器,从而基于眼部开合度波形、眨眼检测器与面部关键点序列,提取反映面部异常运动模式的几何特征。结合特征对比实验结果,说明了其合理性。然后,对于几何方法提取的运动特征与时序信息序列,使用机器学习模型实现三种疾病表现的分型识别。传统机器学习模型包括支持向量机(SVM)、随机森林、Ada Boost等,而深度学习模型参考了长短期记忆模型(LSTM),同时提出了一个适用于本文数据的CNN+LSTM混合模型,可靠的实验结果说明了分类模型与几何分析方法的有效性。CNN+LSTM混合模型由于可发掘样本在时序上的局部特征与全局特征,故该模型能够胜任复杂测试集的分型任务。最后,对于几何方法提取的特征,使用Spearman秩相关系数来分析其与各疾病量表得分项之间的相关程度,从而进行特征选择,通过回归模型实现对疾病严重程度的评估。实验结果表明预测的得分在真实分数周围的波动较小,说明了几何方法提取的面部运动特征能够有效反映面部的异常运动模式,可作为疾病严重程度的分析依据。
其他文献
地铁车站深基坑工程经常处于建筑物及地下管线等分布密集的区域,研究地铁车站深基坑工程对周边环境变形的影响具有重要意义。本文依托南京某地铁车站深基坑工程,采用数值模拟方法,分析了基坑对周边环境变形的影响规律,在明确变形控制标准的基础上,运用ABAQUS软件提出并优化了基坑周边环境的变形控制方案,通过分析工程监测数据,验证了数值模拟结果的合理性。本文的主要工作如下:1.根据数值模拟结果,探究了基坑施工对
动物药特色鲜明、疗效显著,但腥臭气突出,严重影响患者服药的依从性。目前动物药的矫臭技术方法研究进展缓慢,根源在于对腥臭气的物质组成认识不清,对其基本性质与生物转化途径掌握不够,缺少针对性的掩味矫臭策略。本文旨在梳理醛、胺、三甲胺、含硫化合物等动物药腥臭气的主要贡献成分及其基本性质,探讨其在体内体外的代谢来源与转化机制,以期为动物药矫臭研究与新工艺开发提供科学依据。
结合中医治未病理论及王琦院士提出的辨体-辨病-辨证模式,针对不同阶段肺结节实施个体化管理。微小结节在辨体质的基础上加用软坚散结、理血祛瘀之品。5 mm以上肺结节根据影像学特征分类管理,良性结节采用辨体论治;符合癌性病变、短期不必手术者,在辨体-辨病基础上结合解毒消瘤法;术后胸痛、咳嗽、气短等并发症常以辨体-辨病-辨证-辨症相结合,以血府逐瘀汤、止嗽散合过敏煎加减,减轻症状;术后需放化疗的患者,以辨
近年来,国内公共卫生事件频频出现,公共卫生危机也呈较高频率发生的状态。加之突发公共卫生事件具有成因多样性、突发性、公共性等特点,如果处置不当,将会给人们带来巨大的经济损失和人员伤亡。回顾国内发生的几起重大公共卫生事件应急处置情况,疫情防控的能力大幅度提升,军队的参与度也越来越高,军队已成为参与处置突发公共卫生事件的重要力量。当前我国军地协同应急机制已经形成了较为完整的形态,并在“非典”、“甲流”、
随着国际移民的增多,“洋”留守儿童的队伍也越来越庞大,其问题化也逐渐显露。一些儿童对自己是哪国人存在疑问,一些儿童偏好吃西餐、穿着国外品牌、以父母在国外赚钱为傲,“洋”留守儿童或存在一定的中华文化认同问题。学校急需改进“洋”留守儿童的教育策略,提升儿童对祖国的文化认同。本文主要包括三部分:一是“洋”留守儿童中华文化认同现状以及学校对中华文化教育的现状;二是分析导致问题的原因;三是针对文化认同中出现
[目的]探讨基于贝叶斯网络建立孤立性肺结节良恶性预测模型的临床价值。[方法]从医院数据管理平台收集2018年12月至2021年10月山西医科大学第一医院576例孤立性肺结节患者的人口学资料、临床资料及影像学资料。根据患者的病理结果分为良恶性两组,分析采用SPSS26.0软件进行卡方检验,并进行共线性诊断分析,进行模型变量的初步筛选。使用Clementine12.0软件进行TAN贝叶斯网络模型的建立
期刊
大型金属罐体对工业生产意义重大,其有易燃易爆等危险属性,因此罐体壁面缺陷检测工作尤为重要。传统的人工检测方法操作繁琐,需人工搭设脚手架等结构,效率低,且有安全隐患。借助搭载有检测设备的爬壁机器人实现罐体表面巡检的自动化、智能化将成为未来发展的方向。本文所做工作如下:(1)本文首先介绍了国内外爬壁检测机器人的研究历程。针对于本课题作业对象为具有曲率的罐壁外表面这一特点,提出带有双自由度转动机构的分体
劳动教育是学生成人成才的重要途径,党和国家历来高度重视,但近年来因学校、家庭、社会不重视劳动教育等因素导致了当代小学生劳动教育严重缺失。本文运用文献法、调查法和个案研究法,对河源市Y小学劳动教育进行了研究。结果发现,该校实施劳动教育处于起步、尝试阶段,虽然努力做了一些相关的工作,取得一定的效果,但整体做得很单薄,实施水平不高,效果不佳。学校在劳动教育方面存在的问题主要有:教师对劳动教育的认知水平不
金属-有机配合物和共价有机骨架材料是新材料研究领域中两种热门材料,广大科研工作者都致力于合成结构独特、性能优越的金属-有机配合物和共价有机骨架材料。事实上,这两种材料在光化学、电化学、光催化及非均相催化等领域均有广泛的研究和应用。8-羟基喹啉作为有机配体,展现出了优异的螯合性能,成为合成金属-有机配合物时最常用的有机配体之一。但是,8-羟基喹啉金属配合物的荧光颜色主要为黄绿色,其他颜色甚少报道,较
无人机航拍图像的定位是计算机视觉领域的研究热点,在视觉定位、系统导航等领域具有重大应用价值。其具体实现是将无人机拍摄的实时图像与系统存储的具有地理位置信息的预存图像进行匹配,从而实现当前图像在预存图像上的定位。然而可以作为预存图像的遥感图像与航拍图像来源的差异使得图像匹配出现多种位置误差产生的噪声和匹配粗差。针对该问题,本文采用先将航拍图像进行全景拼接,再对全景图进行地理配准,最终将带有地理信息的