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基于深度學習技術 首個顱面重建人臉檢索系統問世

2022-08-15 08:23:53 [來源:科技日報] [作者:羅洪焱 陳科] [初審編輯:伍鏌]
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科技日報訊 (羅洪焱 陳科)近日,四川大學透露,該校計算機學院(軟件學院)同華西基礎醫學與法醫學院合作,提出了一種基于深度學習的顱面重建方法,成功實現從二維計算機斷層掃描的顱骨數據中自動復原出顱面圖像,開發出國際首個顱面重建人臉檢索系統。相關成果已發表在國際學術期刊《模式識別》上。

顱面重建技術一般被應用于在沒有指紋、牙科記錄、放射性材料或DNA等確定性信息的情況下,根據頭骨和面貌的內部關系復原出顱骨的真實面貌,進而識別身份。

然而,傳統技術所使用的三維重建方法對數據質量要求高,必需有完整的頭部掃描數據才能用于訓練,導致數據收集代價大,限制了顱骨與人臉之間復雜關系的描述。不僅如此,用三維方式記錄顱面幾何信息的數據維度大,在數據量有限的情況下很難用深度學習技術來進行擬合,容易造成“過擬合”,導致復原效果差。

四川大學計算機學院(軟件學院)研究團隊負責人表示,他們基于深度學習強大的擬合能力,不僅利用完整頭部數據建立了顱骨與顱面的整體對應關系,還利用殘缺數據(非完整頭部掃描)來促使模型學習顱骨與顱面局部的對應關系,做到了細節度更高的重建,并且降低了數據收集的門檻。

據研究團隊介紹,他們開發的顱面重建人臉檢索系統可提供兩種不同的檢索策略,即分別在年齡、性別信息已知或未知的條件下復原顱面。在未知條件下復原顱面時,系統能根據上傳的一個顱骨數據,生成一系列不同年齡、性別的復原人臉。然后,再利用人臉識別算法,在真實的人臉數據庫中對復原后的顱面進行檢索匹配。

“我們正積極與公安機關開展合作,希望將顱面重建人臉檢索系統用于受害者身份鑒定,服務于案件辦理。后續我們將繼續進行技術創新,挖掘此項技術在考古研究和人工智能等領域的巨大潛能。”四川大學計算機學院(軟件學院)院長呂建成教授說。

大连市自然资源局