Информационная система и технология реконструкции сложных форм по результатам анализа измерительной информации : На примере реконструкции лица человека

• Автор: Мугаттаров, Мажит Габдулгафурович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 201 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Принятые сокращения

Введение б
Глава 1 Анализ проблемы реконструкции сложных форм на примере реконструкции лица человека

1.1 Актуальность проблемы исследования

1.2 Анализ методов и технических средств реконструкции липа человека

1.3 Анализ подходов к распознаванию геометрии объектов

1.4 Цель и задачи исследования

Выводы по главе 1

Глава 2 Разработка концепции реконструкции сложных форм по результатам анализа измерительной информации

2.1 Концепция реконструкции сложных форм на примере

реконструкции лица человека
2.2 Разработка функциональной схемы информационной системы реконструкции лица человека
2.3 Разработка информационной технологии реконструкции лица человека в виде этапов формирования моделей
2.4 Разработка экспертной системы классификации объектов сложных форм на примере краниометрических форм
2.5 Разработка оценок адекватности моделей физическим прототипам
Выводы по главе 2
Глава 3 Разработка алгоритмов информационной системы реконструкции лица человека
3.1 Алгоритм распознавания и идентификации
краниометрических точек
3.2 Алгоритм классификации краниометрических форм но антропометрическим признакам
3.3 Алгоритм реконструкции поверхности лица и объединения элементов лица
Выводы по главе 3
Глава 4 Разработка информационной системы реконструкции сложных форм на примере реконструкции лица человека
4.1 Этапы разработки информационной системы реконструкции сложных форм по результатам анализа измерительной информации
4.2 Обоснование выбора средств разработки программного обеспечения информационной системы реконструкции
4.3 Разработка программного обеспечения
Выводы по главе 4
Глава 5 Экспериментальные исследования информационной системы реконструкции лица человека
5.1 Экспериментальные исследования разработанной системы
5.2 Оценка эффективности разработанной системы
5.3 Перспективы развития информационных систем реконструкции лица человека
Выводы по главе 5
Заключение
Литература


Решение такой задачи актуально в связи с исследованиями проблемы реконструкции лица человека в области криминалистики, антропологии, пластической хирургии [,]. Рисунок 1. Необходимо отметить, что создание соответствующей информационной технологии не затрагивает область измерительной техники и рассмотрение такого вопроса как точность измерения объектов сложных форм лежит за рамками задач, поставленных перед диссертационной работой. Таким образом, актуальность создания информационной технологии, которая обеспечивает реконструкцию сложной формы л о результатам анализа измерительной информации независимо от метода получения такой измерительной информации, несомненна. Областями применения информационной системы реконструкции сложных форм созданной на базе соответствующей информационной технологии являются, к примеру, такие области как авиастроение, геометрия земной поверхности, медицина, криминалистика. В рамках темы исследования покажем историческое развитие и актуальность проблемы реконструкции сложных форм на примере реконструкции лица человека. Проблема реконструкции лица человека берет свое начало со времени эпохи Возрождения с попыток использовать череп для составления представления о внешности того человека, которому он предположительно принадлежал. Именно в это время были сделаны первые шаги по установлению зависимостей костей черепа и покрывающих его мягких тканей, что и позволило в дальнейшем делать научно-обоснованные выводы путем сравнения черепа с изображением человека либо в виде портрета, либо в виде скульптуры. Однако речь здесь идет только об оценке особенностей двух исследуемых объектов: черепа и скульптуры, а не о реконструкции лица человека с помощью пластических материалов. Выводы о возможности принадлежности черепа данному конкретному лицу проводились исходя из известных соотношений мягких тканей лица и черепа. Таким образом, были заложены основы для развития науки о строении черепа - краниологии. Для характеристики строения черепа используют измерительные (краниометрия) и описательные признаки (краниоскопия), а также определяют индивидуальные особенности строения с помощью специальных приборов, позволяющих получить изображение черепа в различных плоскостях и проекциях (краниография). В г. Института этнографии АН СССР (-) М. М.Герасимов провел реконструкцию ископаемого человека [], а в -е годы на основе собственных исследований ему удалось «воспроизвести ряд документальных портретов». С научной точки зрения получили развитие такие основные вопросы, как методика портретной реконструкции лица человека и применение антропологической реконструкции как источника исторического исследования. М.М. Герасимов в криминалистических целях выполнил ряд реконструкций лица человека, которые использовались в следственной практике с переменным успехом. По мнению М. М.Герасимова одной из основных причин неудач было несовершенство метода. Недостаточное количество проводимых экспериментов, а также контрольных сравнительных исследований во многом ограничивало возможности методики пластической реконструкции, вследствие того, что правоохранительные органы обращались к спсциалистам-антропологам эпизодически, только в особых случаях. После рассмотрения всех материалов общую оценку восстановления лица человека дал известный советский криминалист С. М. Потапов []: «Рассмотренные работы дают основание признать указанный метод, имеющий большое значение для следственной и судебной практики». Правоту точки зрения С. М. Потапова показывают результаты последних исследований в области краниологии: реконструкция лица человека применяется в криминалистической практике наряду с другими следственн ы м и экспериментам и. Некоторые утверждения М. М.Герасимова расходятся с мнениями других специалистов. Например, американский судебный медик Р. Гредвул [] считает, что «череп составляет основу для моделирования мягких частей лица из глины или другого пластического материала. Каждый может для этого использовать цифровые данные относительно толщины мягких тканей, отметить эти точки кусочками глины соответствующей высоты и затем продолжать восстановление.