專利名稱：三維顱骨身源鑒定設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三維顱骨身源鑒定設(shè)備，具體是三維顱骨身源鑒定設(shè)備中微型計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱微機(jī)，下同)內(nèi)的三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序和圖像數(shù)據(jù)的輸入設(shè)備。
背景技術(shù)：
由蘭玉文著的《顱像重合法研究與應(yīng)用》一書(群眾出版社1999年7月第一版)中，公開了一種顱像重合法和TLGA-213圖像重合鑒定處理系統(tǒng)。
TLGA-213圖像重合鑒定處理系統(tǒng)是用上述顱像重合法進(jìn)行顱骨身源鑒定的專用設(shè)備。TLGA-213圖像重合鑒定處理系統(tǒng)有微機(jī)，微機(jī)連有機(jī)械顱骨調(diào)位裝置、攝像機(jī)、圖像采集器和打印機(jī)，微機(jī)內(nèi)有按上述顱像重合法鑒定顱骨身源的計(jì)算機(jī)程序。攝像機(jī)可攝取機(jī)械顱骨調(diào)位裝置上的無名顱骨和失蹤人照片的視頻圖像，經(jīng)圖像采集器采集成顱骨和照片的二維圖像后輸入微機(jī)，通過微機(jī)內(nèi)的顱像重合法鑒定顱骨身源的計(jì)算機(jī)程序把無名顱骨的二維圖像與失蹤人照片的二維圖像重合，存入存儲(chǔ)器和在顯示器上顯示出來，對(duì)顱骨的二維圖像和照片的二維圖像進(jìn)行標(biāo)記、測(cè)量，鑒定無名顱骨和失蹤人是否是同一人。
上述TLGA-213圖像重合鑒定處理系統(tǒng)在鑒定時(shí)輸入的是用攝像機(jī)攝取的顱骨和照片的視頻圖像，攝取的圖像因攝像機(jī)鏡頭的散差，物與圖像上的點(diǎn)會(huì)有偏移，影響重合鑒定；視頻圖像經(jīng)采集成為二維數(shù)字化圖像，微機(jī)內(nèi)鑒定顱骨身源的計(jì)算機(jī)程序是處理二維圖形的計(jì)算機(jī)程序；攝取視顱骨頻圖像時(shí)，顱骨要安裝在機(jī)械顱骨調(diào)位裝置上，按失蹤人照片的拍照角度調(diào)整角度，用攝像機(jī)攝取與失蹤人照片的拍照角度相同的無名顱骨的二維圖像才能用于顱骨身源鑒定，機(jī)械調(diào)整角度的精度不高；對(duì)于異地的顱骨必須送到TLGA-213圖像重合鑒定處理系統(tǒng)的所在地。這種顱骨身源鑒定設(shè)備對(duì)于在異地顱骨的身源鑒定，很不方便。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述不足，提出一種調(diào)整角度的精度高、物與圖像上的點(diǎn)不會(huì)有偏移、方便異地顱骨身源鑒定的三維顱骨身源鑒定設(shè)備。
本實(shí)用新型是用如下方法實(shí)現(xiàn)的。
三維顱骨身源鑒定設(shè)備，有微機(jī)，微機(jī)連有打印機(jī)，微機(jī)內(nèi)有顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序，微機(jī)還連有平面掃描儀和三維掃描儀，微內(nèi)的顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序是三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序，具有三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序的微機(jī)內(nèi)有如下單元接收輸入的顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)和照片的二維圖像的數(shù)據(jù)單元；把顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)和照片的二維圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成顱骨的三維圖像和照片的二維圖像單元；可選擇性地進(jìn)入下述不同功能單元的轉(zhuǎn)換單元，不同功能單元包括按顱像重合法所述的標(biāo)志方法把顱骨的三維圖像的正面圖像進(jìn)行標(biāo)志和按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度，把按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度后的顱骨的三維圖像與照片的二維圖像重合，用顱像重合法所述的的四項(xiàng)52個(gè)顱像重合鑒定指標(biāo)進(jìn)行顱骨身源鑒定并輸出鑒定結(jié)果的三維顱面重合鑒定功能單元；按本發(fā)明中提出的分區(qū)方法對(duì)顱骨的三維圖像作分區(qū)處理，提取用本發(fā)明中提出的方法建立的三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫的軟組織厚度指標(biāo)，按本發(fā)明中提出的添加方法添加在分區(qū)后顱骨的三維圖像的外表面，得到在顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像的三維顱面復(fù)原功能單元；把顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像轉(zhuǎn)到正面、半側(cè)面或全側(cè)面，提取用本發(fā)明中提出的方法建立的二維五官部件數(shù)據(jù)庫的五官部件，放到在顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像的正面、半側(cè)面或全側(cè)面圖像上，得到用顱骨的三維圖像復(fù)原成的頭顱的二維正面、半側(cè)面或全側(cè)面顏面圖像，把頭顱的二維正面、半側(cè)面或全側(cè)面顏面圖像送入存儲(chǔ)器或輸出的二維圖像修飾功能單元。
三維掃描儀可以掃描無名顱骨，輸出顱骨的三維圖像掃描數(shù)據(jù)，平面掃描儀可以掃描失蹤人照片輸出照片的二維圖像掃描數(shù)據(jù)，打印機(jī)可輸出結(jié)果。
上述微機(jī)中的三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序是可進(jìn)行三維圖形處理的計(jì)算機(jī)程序，包括有主程序、三維顱面復(fù)原子程序、二維圖像修飾子程序和三維顱面重合鑒定子程序。
三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序的工作步驟是
主程序接收輸入的顱骨的三維圖像掃描數(shù)據(jù)和照片的二維圖像掃描數(shù)據(jù)、把顱骨的三維圖像掃描數(shù)據(jù)和照片的二維圖像掃描數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)成顱骨的三維圖像和照片的二維圖像，按需要分別轉(zhuǎn)到各子程序；如果轉(zhuǎn)到三維顱面復(fù)原子程序，則按本實(shí)用新型中提出的分區(qū)方法對(duì)顱骨的三維圖像作分區(qū)處理，提取用本實(shí)用新型中提出的方法建立的三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫的軟組織厚度指標(biāo)，按本實(shí)用新型中提出的添加方法添加在分區(qū)后顱骨的三維圖像的外表面，得到在顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像，送入存儲(chǔ)器；如果轉(zhuǎn)到二維圖像修飾子程序，則提取用本實(shí)用新型中提出的方法建立的二維五官部件數(shù)據(jù)庫的五官部件，放在顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像上的相應(yīng)部位，得到用顱骨的三維圖像復(fù)原成的頭顱的二維顏面圖像，把頭顱的二維顏面圖像送入存儲(chǔ)器或輸出；如果轉(zhuǎn)到三維顱面重合鑒定子程序，則按顱像重合法所述的標(biāo)志方法把顱骨的三維圖像的正面圖像進(jìn)行標(biāo)志和按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度，把按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度后的顱骨的三維圖像與照片的二維圖像重合，用顱像重合法所述的的四項(xiàng)52個(gè)顱像重合鑒定指標(biāo)進(jìn)行顱骨身源鑒定，輸出鑒定結(jié)果。
本實(shí)用新型中的三維顱骨身源鑒定方法及設(shè)備與上述已有技術(shù)中的二維顱骨身源鑒定方法及設(shè)備相比有如下優(yōu)點(diǎn)。
1.用三維掃描儀和平面掃描儀制取圖像，物與圖像上的點(diǎn)不會(huì)產(chǎn)生偏移，在微機(jī)上對(duì)輸入的顱骨的三維圖像很容易作三維圖像的處理，在操作上，對(duì)顱骨的三維圖像的正面像作標(biāo)志后很容易按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度，用三維圖像的處理方法按照片拍攝角度調(diào)整顱骨角度的精度比在機(jī)械顱骨調(diào)位裝置上按照片拍攝角度調(diào)整顱骨角度的精度高；2.對(duì)于要作身源鑒定的異地顱骨，不必把顱骨運(yùn)送到三維顱骨身源鑒定設(shè)備所在地，可在當(dāng)?shù)赜萌S掃描儀掃描出其顱骨的三維掃描數(shù)據(jù)或是用CT機(jī)掃描出其顱骨的CT機(jī)掃描數(shù)據(jù)，用平面掃描儀掃描出失蹤人照片的二維描儀數(shù)據(jù)，用網(wǎng)絡(luò)把顱骨的三維描儀數(shù)據(jù)或顱骨的CT機(jī)掃描數(shù)據(jù)與失蹤人照片的二維描儀數(shù)據(jù)傳到本實(shí)用新型的三維顱骨身源鑒定設(shè)備上，其中顱骨的三維掃描數(shù)據(jù)和顱骨CT機(jī)掃描數(shù)據(jù)可生成顱骨的三維圖像，失蹤人照片的二維描儀數(shù)據(jù)可生成照片的二維圖像，就可以在三維顱骨身源鑒定設(shè)備上作出顱骨身源鑒定。特別是在異地具有帶軟組織的頭顱的情況下，不必把帶軟組織的頭顱制成顱骨，也不必把頭顱或顱骨運(yùn)送到三維顱骨身源鑒定設(shè)備所在地，可在當(dāng)?shù)赜肅T機(jī)掃描出其帶軟組織的頭顱的CT機(jī)掃描數(shù)據(jù)，用平面掃描儀掃描出失蹤人照片的二維數(shù)據(jù)，用網(wǎng)絡(luò)把帶軟組織的頭顱的CT機(jī)掃描數(shù)據(jù)和失蹤人照片的二維數(shù)據(jù)傳到本實(shí)用新型的三維顱骨身源鑒定設(shè)備上，重建出顱骨的三維圖像和照片的二維圖像，就可以在三維顱骨身源鑒定設(shè)備上作出顱骨身源鑒定，方便異地顱骨和帶軟組織的頭顱的鑒定。
3.在只有無名顱骨沒有任何無名顱骨身源的其它線索而找不到相關(guān)的失蹤人照片時(shí)，用已有技術(shù)中的二維顱骨身源鑒定方法及設(shè)備不能用顱骨提供身源線索，找不到相關(guān)的失蹤人照片就無法作出顱骨身源鑒定，本實(shí)用新型的三維顱骨身源鑒定方法及設(shè)備用無名顱骨的三維圖像可以復(fù)原作出頭顱的二維正面圖像，用復(fù)原得到的頭顱的二維正面顏面圖像提供無名顱骨的身源線索，用該身源線索可找到相關(guān)的失蹤人照片，作出無名顱骨身源鑒定；4.本實(shí)用新型按法醫(yī)人類學(xué)和顏面解剖學(xué)的知識(shí)，建立了三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫和二維五官部件數(shù)據(jù)庫，用三維顱面復(fù)原的計(jì)算機(jī)子程序、二維圖像修飾子程序以三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫和二維五官部件數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行顱面復(fù)原，不用依賴專家的經(jīng)驗(yàn)，一般的法醫(yī)工作者很易掌握，顱面復(fù)原的時(shí)間較短，顱面復(fù)原的方法容易推廣；
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。


圖1是三維顱骨身源鑒定設(shè)備的示意圖；圖2是三維顱骨身源鑒定設(shè)備內(nèi)的三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序的框圖；圖3是建立三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫方法的步驟圖；圖4是具有36個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的顱面正面示意圖；圖5是具有36個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的顱面?zhèn)让媸疽鈭D；圖6是三維顱骨分區(qū)示意圖；圖7是建立二維五官部件數(shù)據(jù)庫方法的步驟圖；圖8是用顱骨的三維圖像復(fù)原得到二維頭顱正面顏面圖像的步驟圖，圖9是顱骨三維掃描儀的立體示意圖；圖10是顱骨三維掃描儀的主視局剖示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，三維顱骨身源鑒定設(shè)備，有微機(jī)1，微機(jī)連有打印機(jī)2，微機(jī)內(nèi)有顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序，微機(jī)還連有平面掃描儀3和三維掃描儀4，微機(jī)內(nèi)的顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序是三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序，具有三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序的微機(jī)內(nèi)有如下單元接收輸入的顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)和照片的二維圖像的數(shù)據(jù)單元；把顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)和照片的二維圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成顱骨的三維圖像和照片的二維圖像單元；可選擇性地進(jìn)入下述不同功能單元的轉(zhuǎn)換單元，不同功能單元包括按顱像重合法所述的標(biāo)志方法把顱骨的三維圖像的正面圖像進(jìn)行標(biāo)志和按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度，把按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度后的顱骨的三維圖像與照片的二維圖像重合，用顱像重合法所述的的四項(xiàng)52個(gè)顱像重合鑒定指標(biāo)進(jìn)行顱骨身源鑒定并輸出鑒定結(jié)果的三維顱面重合鑒定功能單元；按本發(fā)明中提出的分區(qū)方法對(duì)顱骨的三維圖像作分區(qū)處理，提取用本發(fā)明中提出的方法建立的三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫的軟組織厚度指標(biāo)，按本發(fā)明中提出的添加方法添加在分區(qū)后顱骨的三維圖像的外表面，得到在顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像的三維顱面復(fù)原功能單元；把顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像轉(zhuǎn)到正面、半側(cè)面或全側(cè)面，提取用本發(fā)明中提出的方法建立的二維五官部件數(shù)據(jù)庫的五官部件，放到在顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像的正面、半側(cè)面或全側(cè)面圖像上，得到用顱骨的三維圖像復(fù)原成的頭顱的二維正面、半側(cè)面或全側(cè)面顏面圖像，把頭顱的二維正面、半側(cè)面或全側(cè)面顏面圖像送入存儲(chǔ)器或輸出的二維圖像修飾功能單元。
三維掃描儀可以掃描無名顱骨，輸出顱骨的三維圖像數(shù)據(jù)，平面掃描儀可以掃描失蹤人照片，輸出照片的二維圖像數(shù)據(jù)，打印機(jī)可輸出結(jié)果。
圖2中，上述微機(jī)中的三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序是可進(jìn)行三維圖形處理的計(jì)算機(jī)程序，包括有主程序、三維顱面復(fù)原子程序、二維圖像修飾子程序和三維顱面重合鑒定子程序。
三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序的工作步驟是主程序接收輸入的顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)和照片的二維圖像的數(shù)據(jù)101、把顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)和照片的二維圖像的數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)成顱骨的三維圖像和照片的二維圖像102，按需要分別轉(zhuǎn)到各子程序如果轉(zhuǎn)到三維顱面重合鑒定子程序103，則按顱像重合法所述的標(biāo)志方法把顱骨的三維圖像的正面圖像進(jìn)行標(biāo)志和按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度，把按失蹤人照片的拍攝角度調(diào)整角度后的顱骨的三維圖像與照片的二維圖像重合，用顱像重合法所述的的四項(xiàng)52個(gè)顱像重合鑒定指標(biāo)進(jìn)行顱骨身源鑒定，輸出鑒定結(jié)果104；如果轉(zhuǎn)到三維顱面復(fù)原子程序105，則按本實(shí)用新型中提出的分區(qū)方法對(duì)顱骨的三維圖像作分區(qū)處理，提取用本實(shí)用新型中提出的方法建立的三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫106的軟組織厚度指標(biāo)，按本實(shí)用新型中提出的添加方法添加在分區(qū)后的顱骨的三維圖像的外表面，得到在顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像，送入存儲(chǔ)器；如果轉(zhuǎn)到二維圖像修飾子程序107，則把在顱骨的三維圖像外表面加有軟組織層的頭顱的三維圖像轉(zhuǎn)到正面、半側(cè)面或全側(cè)面，提取用本實(shí)用新型中提出的方法建立的二維五官部件數(shù)據(jù)庫108的五官部件，放到在顱骨的三維圖像外表面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像的正面、半側(cè)面或全側(cè)面圖像上，得到用顱骨的三維圖像復(fù)原成的頭顱的二維正面、半側(cè)面或全側(cè)面顏面圖像，把頭顱的二維正面、半側(cè)面或全側(cè)面顏面圖像送入存儲(chǔ)器或輸出109。
上述三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫的建立方法是按法醫(yī)人類學(xué)和顏面解剖學(xué)的知識(shí)，在人的顱骨上選取36個(gè)與顱面復(fù)原有關(guān)的標(biāo)志點(diǎn)，測(cè)取并統(tǒng)計(jì)其標(biāo)志點(diǎn)處的軟組織厚度數(shù)據(jù)，按測(cè)取并統(tǒng)計(jì)出的軟組織厚度數(shù)據(jù)用手工雕塑復(fù)原頭顱，測(cè)取手工雕塑復(fù)原頭顱的軟組織厚度數(shù)據(jù)，建立頭顱的軟組織厚度指標(biāo)。
圖3中，建立三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫的方法是①按法醫(yī)人類學(xué)和顏面解剖學(xué)的知識(shí)，在人的顱骨上選取36個(gè)與顱面復(fù)原有關(guān)的標(biāo)志點(diǎn)10；圖4、圖5中，在人的顱骨7上選取36個(gè)與顱面復(fù)原有關(guān)的標(biāo)志點(diǎn)8，②選取3350例不同民族、不同性別、不同年齡的中國(guó)人活體受試者，用兩種方法測(cè)量顱面復(fù)原標(biāo)志點(diǎn)軟組織厚度數(shù)據(jù)，一個(gè)方法是用X線標(biāo)定攝影法對(duì)受試者進(jìn)行不同方位角度的X線攝影測(cè)量，統(tǒng)計(jì)出顱面復(fù)原標(biāo)志點(diǎn)軟組織厚度數(shù)據(jù)，另一個(gè)方法是用CT機(jī)掃描受試者頭顱，重建出三維顱骨圖像和三維頭顱圖像，用頭顱顏面軟組織外沿減去顱骨外沿，用頭顱厚度減去顱骨厚度，統(tǒng)計(jì)出軟組織厚度數(shù)據(jù)11；③用三維掃描儀掃描某一顱骨12，得到該顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)；④按上述軟組織厚度數(shù)據(jù)對(duì)該顱骨進(jìn)行手工雕塑復(fù)原13，得到手工雕塑復(fù)原頭顱像；⑤用三維掃描儀掃描手工雕塑復(fù)原頭顱像14，得到手工雕塑復(fù)原頭顱像的三維圖像的數(shù)據(jù)；⑥把手工雕塑復(fù)原頭顱像的三維圖像的數(shù)據(jù)和上述顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)輸入具有三維圖像處理計(jì)算機(jī)程序的微機(jī)15，用微機(jī)把上述顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)和手工雕塑復(fù)原頭顱像的三維圖像的數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化成顱骨的三維圖像和手工雕塑復(fù)原頭顱像的三維圖像15-1，分別設(shè)定顱骨的三維圖像和手工雕塑復(fù)原頭顱的三維圖像的中軸線，把顱骨的三維圖像和手工雕塑復(fù)原頭顱的三維圖像重合15-2，按本實(shí)用新型的分區(qū)方法對(duì)顱骨分成的六區(qū)十一段15-3，在微機(jī)上沿中軸線自上而下按六區(qū)中的不同分配層數(shù)對(duì)重合的三維圖像作水平切片，得到自上而下依次176層切片圖像15-4，在每一層切片上，按該層上不同段的不同分配點(diǎn)數(shù)依次測(cè)量每層切片圖像中沿圓周360點(diǎn)的軟組織厚度15-5；⑦自上而下以次序的某層中的某點(diǎn)的軟組織厚度數(shù)據(jù)為記錄建立出三維顱面軟組織厚度指標(biāo)數(shù)據(jù)庫16。
圖4、圖5中，上述顱面部選取的36個(gè)與顱面復(fù)原有關(guān)的標(biāo)志點(diǎn)是枕外隆凸點(diǎn)i、后頭點(diǎn)op、頭頂點(diǎn)b、顳額顴點(diǎn)fmt、額中點(diǎn)m、眉間點(diǎn)g、鼻根點(diǎn)n、鼻骨末端點(diǎn)rhi、鼻棘點(diǎn)ns、鼻棘下點(diǎn)ss、上齒槽前點(diǎn)pr、口裂厚sss、下齒槽前點(diǎn)ida、頦唇溝點(diǎn)mlg、頜前點(diǎn)pg、頜下點(diǎn)gn、冠顳點(diǎn)st、眶額顴點(diǎn)fmo、眶下點(diǎn)or、眶外緣點(diǎn)ec、上額3～4間牙槽點(diǎn)tfsd、上額5～6間牙槽點(diǎn)fssd、下額3～4間牙槽點(diǎn)tfid、下額5～6間牙槽點(diǎn)tsid、下頜支中點(diǎn)mrm、下頜體外緣咬肌前mrm、下頜角點(diǎn)go、額顳點(diǎn)ft、顴骨點(diǎn)ju、顴弓點(diǎn)zy、側(cè)頭點(diǎn)eu、頦前上側(cè)點(diǎn)ego、頦孔點(diǎn)ml、耳垂前點(diǎn)be、耳屏點(diǎn)t和顳骨點(diǎn)tb。
上述顱骨的三維圖像的中軸線是通過顱骨像的眉間點(diǎn)與頦前點(diǎn)連線的矢狀面和通過顱骨像的左右骨性耳孔點(diǎn)連線的冠狀面的交線；上述手工雕塑復(fù)原頭顱的三維圖像的中軸線是通過頭顱像的眉間點(diǎn)與頜前點(diǎn)連線的矢狀面和通過頭顱像的左右耳屏前沿點(diǎn)的連線的冠狀面的交線。
不同人顱骨的不同區(qū)域的尺寸不同，存在著很大的個(gè)體差異，為了體現(xiàn)這種差別，在上述建立三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫中測(cè)取顱骨外軟組織厚度時(shí)，按法醫(yī)學(xué)中顱骨解剖結(jié)構(gòu)，對(duì)顱骨表面按尺寸有個(gè)體差異的不同區(qū)域作出分區(qū)，在不同的分區(qū)內(nèi)作不同數(shù)量的水平切片，在水平切片上的不同的分區(qū)內(nèi)取不同數(shù)量的圓周點(diǎn)來測(cè)取軟組織厚度。
圖6中，顱骨表面在縱向分成六區(qū)，橫向分成十一段?？v向六區(qū)是由頭頂點(diǎn)上6毫米水平線17、眶上緣切線18、眶下緣切線19、梨狀孔下沿水平線20、上齒槽最高點(diǎn)水平線21、下齒槽最低點(diǎn)水平線22和頦下點(diǎn)下7毫米水平線23七條線分成的顱額區(qū)A、眶區(qū)B、顴區(qū)C、頜區(qū)D、齒槽區(qū)E和頦區(qū)F六個(gè)區(qū)；在眶區(qū)、顴區(qū)和齒槽區(qū)三個(gè)區(qū)中橫向分出十一段，橫向十一段分別是在眶區(qū)內(nèi)由左顴弓結(jié)束點(diǎn)垂線、左框結(jié)節(jié)點(diǎn)垂線、左框內(nèi)結(jié)節(jié)點(diǎn)垂線、右框內(nèi)結(jié)節(jié)點(diǎn)垂線、右框結(jié)節(jié)點(diǎn)垂線和右顴弓結(jié)束點(diǎn)垂線六條線分成的左顴弓段24、左框段25、鼻根段26、右框段27和右顴弓段28五段，在顴區(qū)內(nèi)由左顴弓結(jié)束點(diǎn)垂線、梨狀孔左沿垂線、梨狀孔左沿垂線和右顴弓結(jié)束點(diǎn)垂線四條線分成的左顴段29、梨狀孔段30和右顴段31三段及在齒槽區(qū)由左下頜支后緣線、左下第五齒垂線、右下第五齒垂線和右下頜支后緣線四條線分成的左頜段32、齒槽段33和右頜段34三段。
在上述建立三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫的步驟中，沿顱骨中軸線自上而下對(duì)重合的三維圖像依次作176層水平切片時(shí)，各區(qū)的水平切片數(shù)是顱額區(qū)48層、眶區(qū)38層、顴區(qū)17層、頜區(qū)13層、齒槽區(qū)30層、頦區(qū)30層。
在上述建立三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫的步驟中，測(cè)量每層切片圖像中沿圓周360點(diǎn)的軟組織厚度時(shí)，在上述各段所取的點(diǎn)數(shù)是左顴弓段60點(diǎn)、左框段28點(diǎn)、鼻根段18點(diǎn)、右框段28點(diǎn)、右顴弓段60點(diǎn)、左顴段86點(diǎn)、梨狀孔段22點(diǎn)、右顴段86點(diǎn)、左頜段78點(diǎn)、齒槽段38點(diǎn)、右頜段78點(diǎn)。同一層中其余段內(nèi)所取的點(diǎn)數(shù)為均布。
在下述的顱面復(fù)原時(shí)，在顱骨上不同尺寸的各分區(qū)添加軟組織層時(shí)，也是按上述所在分區(qū)的水平切片層數(shù)和所在段的圓周點(diǎn)數(shù)來添加。
圖7中，建立二維五官部件數(shù)據(jù)庫的步驟是①選200例顱骨和該顱骨身源的照片35；②分析顱骨表面的特征與相關(guān)顱骨身源照片中面貌的五官特征，找出顱骨表面的特征與面貌的五官特征之間的關(guān)系36；③再分析照片中面貌的五官特征，找出眉毛、眼睛、鼻子和嘴的不同形態(tài)和類型37；④繪制不同形態(tài)和類型的五官二維圖38；⑤分別以眉毛、眼睛、鼻子和嘴的不同形態(tài)和類型為記錄建立出二維五官部件數(shù)據(jù)庫39。
上述顱骨表面的特征與面貌的不同形態(tài)和類型的五官特征之間的關(guān)系是(1)眉毛形態(tài)與眉毛位置的確定當(dāng)顱骨的上眼框形態(tài)分別是平、斜或弓形時(shí)，相對(duì)應(yīng)的眉毛形態(tài)分別是直眉、立眉或弓眉；當(dāng)顱骨的眉弓發(fā)育程度分別是強(qiáng)、弱或不顯時(shí)，相對(duì)應(yīng)的眉毛濃度分別是濃、中或淡；當(dāng)顱骨的鼻根凹陷度分別是深或淺時(shí)，相對(duì)應(yīng)的眉眼間距分別是大或小。(2)眼睛位置的確定方法內(nèi)眼點(diǎn)在第三尖牙點(diǎn)垂線上，距眶上緣是眶高的64％處；外眼點(diǎn)在眶外緣垂線內(nèi)2毫米的平行線上，距眶上點(diǎn)是眶高的62％處；確定眼睛位置有關(guān)的標(biāo)志點(diǎn)及由標(biāo)志點(diǎn)生成的線有左右眉心點(diǎn)生成眶上緣水平行線；左右眶上結(jié)節(jié)點(diǎn)生成的眶外緣垂線；左右第三尖牙點(diǎn)垂線中間點(diǎn)生成的第三尖牙點(diǎn)垂線；左右眶下點(diǎn)生成的眶下緣水平線。
確定眼眶上下邊界左右眶上緣點(diǎn)連線為眶上緣水平行線；左右眶下緣點(diǎn)連線為眶下緣水平行線。
確定眼眶左右邊界左右第三尖牙點(diǎn)通過第三尖牙點(diǎn)垂線；左右眶結(jié)節(jié)點(diǎn)，眶外緣垂線，內(nèi)向2毫米生成外眼點(diǎn)垂線。
(3)嘴的形態(tài)以及位置的確定嘴的寬度為左右下頜牙第五六牙縫間距離；三種口裂寬，寬48毫米以上，中44～47.9毫米，窄43.9毫米以下；需要確定的點(diǎn)，左右下頜牙第五六牙縫點(diǎn)生成左右下頜牙第五六牙縫線；高度上下齒槽點(diǎn)，生成上下齒槽水平線；形態(tài)當(dāng)前切牙外展程度分別是明顯外展、中等外展或不外展時(shí)，相對(duì)應(yīng)的上齒薄厚程度分別是厚、中或薄；上下頜凹陷度分別是凹陷、中等、中間突起或兩側(cè)突起時(shí)相對(duì)應(yīng)的嘴部形態(tài)分別是癟嘴、平嘴、鼓平或鼓尖。
(4)鼻骨類型與鼻子類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系當(dāng)鼻骨的形態(tài)分別是隆起、中等或扁平時(shí)，相對(duì)應(yīng)的鼻子的形態(tài)分別是凸鼻、中等或扁平鼻；當(dāng)梨狀孔寬度分別是較窄(≤23毫米)、中等(23.1～26.9毫米)或較寬(≥27毫米)時(shí)，相對(duì)應(yīng)的鼻頭形狀分別是窄鼻、中等或?qū)挶牵划?dāng)梨狀孔下緣形態(tài)分別是銳形、鈍形或鼻前窩形時(shí)，分別相對(duì)應(yīng)的鼻尖方向分別是向下、水平或向上；需要確定的點(diǎn)左右梨狀孔外延點(diǎn)生成梨狀孔外延垂線；梨狀孔下延點(diǎn)生成梨狀孔下延水平線。鼻子位置的確定方法男性左右鼻翼點(diǎn)在左右梨狀孔外延點(diǎn)外側(cè)4.1毫米；女性左右鼻翼點(diǎn)在左右梨狀孔外延點(diǎn)外側(cè)3.5毫米；鼻下點(diǎn)在梨狀孔下沿點(diǎn)下3.6毫米。
圖8中，把無名顱骨的三維圖像復(fù)原得到二維頭顱正面顏面圖像的步驟是①取無名顱骨的三維圖像，定顱骨的三維圖像中軸線40；②按上述對(duì)顱骨分區(qū)的方法對(duì)顱骨進(jìn)行分區(qū)41；③取三維顱面軟組織厚度數(shù)據(jù)庫的記錄，按上述不同顱骨分區(qū)中的水平切片層數(shù)和每區(qū)水平切片層中不同段所取的點(diǎn)數(shù)沿顱骨的三維圖像的中軸線自上而下次序分層逐點(diǎn)地添加在三維顱骨圖像的外面，圓整后，得到在無名顱骨的三維圖像外面添加有軟組織層的頭顱的三維圖像42；④把顱骨的三維圖像外面加有軟組織層的頭顱的三維圖像轉(zhuǎn)到正面、半側(cè)面或全側(cè)面，得到顱骨的三維圖像外面加有軟組織層的頭顱的三維正面、半側(cè)面或全側(cè)面圖像43；⑤用二維圖像修飾子程序修飾顱骨的三維圖像外面加有軟組織層的頭顱的三維正面、半側(cè)面或全側(cè)面圖像44；⑥按上述顱骨表面的特征與面貌中五官特征的關(guān)系，在二維五官部件數(shù)據(jù)庫中找出相適合的形態(tài)和類型的五官加在外面加有軟組織層的頭顱的三維正面、半側(cè)面或全側(cè)面圖像的相應(yīng)部位45，⑦得到用上述無名顱骨的三維圖像復(fù)原的頭顱的二維正面、半側(cè)面或全側(cè)面顏面圖像46。
在進(jìn)行顱面復(fù)原時(shí)，對(duì)于不同尺寸的五官部件可以用二維圖像修飾子程序?qū)ΧS五官部件數(shù)據(jù)庫中的五官部件作縮放、修飾處理解決，二維圖像修飾子程序可以是通常的二維圖形處理計(jì)算機(jī)程序。
上述三維掃描儀可以是已有技術(shù)中的三維掃描儀，如在公開號(hào)是CN1360282A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書中的《電腦三維雕塑創(chuàng)作系統(tǒng)》中所采用的三維掃描儀、公告號(hào)是CN 1130405.7的中國(guó)發(fā)明專利說明書中的《鞋楦造型個(gè)性化設(shè)計(jì)方法》中所采用的三維掃描儀，也可以是本實(shí)用新型中提出的顱骨三維掃描儀。
圖9、圖10中，本實(shí)用新型中提出的顱骨三維掃描儀有顱骨三維掃描儀機(jī)架51，顱骨三維掃描儀機(jī)架有水平的底座52，底座上有顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)53，顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)有垂直的轉(zhuǎn)臺(tái)軸54，顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)上端有顱骨的夾持裝置55，底座內(nèi)有顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)56，顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)裝置57和轉(zhuǎn)臺(tái)軸相連，底座的一端有圓弧形滑道架58，滑道架圓弧的中心在底座的顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)上部，圓弧形滑道架上、沿滑道的圓弧方向有與滑道圓弧同心的圓弧形滑道59，圓弧形滑道架內(nèi)、沿滑道的圓弧方向有與滑道圓弧同心的圓弧形齒條60，圓弧形滑道上有可在圓弧形滑道上滑動(dòng)的滑塊61，滑塊上連有激光測(cè)距儀62和激光測(cè)距儀驅(qū)動(dòng)電機(jī)63，激光測(cè)距儀驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸上通過傳動(dòng)裝置連有與圓弧形滑道上的圓弧形齒條相嚙合的齒輪64，底座上有激光測(cè)距儀的定位標(biāo)65。
使用時(shí)，把顱骨安放在底座上的顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)上，用顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)顱骨轉(zhuǎn)動(dòng)，用激光測(cè)距儀驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)激光測(cè)距儀沿圓弧形滑道滑動(dòng)，用激光測(cè)距儀和定位標(biāo)測(cè)量顱骨表面各點(diǎn)距離，得到顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)。
把顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)輸入具有三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序的微機(jī)內(nèi)，把顱骨的三維圖像的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成顱骨的三維圖像。
權(quán)利要求1.一種三維顱骨身源鑒定設(shè)備，有微型計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)內(nèi)有顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序，微型計(jì)算機(jī)連有打印機(jī)，微型計(jì)算機(jī)內(nèi)有顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序，其特征在于微型計(jì)算機(jī)還連有平面掃描儀和三維掃描儀，微型計(jì)算機(jī)內(nèi)的顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序是三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序，具有三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序的微型計(jì)算機(jī)內(nèi)有如下單元接收數(shù)據(jù)單元；把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖像單元；選擇性地進(jìn)入不同功能單元的轉(zhuǎn)換單元，不同功能單元包括三維顱面重合鑒定功能單元；三維顱面復(fù)原功能單元；和二維圖像修飾功能單元。
2.按權(quán)利要求1所述的三維顱骨身源鑒定設(shè)備，其特征是所述的三維掃描儀有顱骨三維掃描儀機(jī)架，顱骨三維掃描儀機(jī)架有水平的底座，底座上有顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)，顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)有垂直的轉(zhuǎn)臺(tái)軸，顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)上端有顱骨的夾持裝置，底座上內(nèi)有顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過傳動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)臺(tái)軸相連，底座的一端有圓弧形滑道，滑道圓弧的中心在底座的顱骨轉(zhuǎn)臺(tái)上部，圓弧形滑道上、沿滑道的圓弧方向有與滑道圓弧同心的圓弧形齒條，圓弧形滑道上有可在圓弧形滑道上滑動(dòng)的滑塊，滑塊上連有激光測(cè)距儀和激光測(cè)距儀驅(qū)動(dòng)電機(jī)，激光測(cè)距儀驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸上通過傳動(dòng)裝置連有與圓弧形滑道上的圓弧形齒條相嚙合的齒輪，底座上有激光測(cè)距儀的定位標(biāo)。
專利摘要一種三維顱骨身源鑒定設(shè)備，有微型計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)連有平面掃描儀、三維掃描儀和打印機(jī)，微型計(jì)算機(jī)內(nèi)有包括有主程序、三維顱面復(fù)原子程序、二維圖像修飾子程序和三維顱面重合鑒定子程序的三維顱骨身源鑒定計(jì)算機(jī)程序。本實(shí)用新型可作三維圖像處理，對(duì)身源鑒定的異地顱骨，可用網(wǎng)絡(luò)把顱骨的三維描儀數(shù)據(jù)或顱骨的CT機(jī)掃描數(shù)據(jù)傳到本實(shí)用新型的設(shè)備上，不必制成顱骨運(yùn)送；本實(shí)用新型的三維顱骨身源鑒定方法及設(shè)備可對(duì)無名顱骨作三維頭顱復(fù)原，用復(fù)原得到的頭顱的二維正面顏面圖像可為顱骨提供身源線索，用該身源線索有利找到相關(guān)的失蹤人照片。
文檔編號(hào)G06K9/00GK2862963SQ200520092760
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者蘭玉文 申請(qǐng)人:鐵嶺市公安局213研究所