基于Hifi3D面部模型和临床二维图像的三维面部重建模型的准确性评估
Yujia Xiao1, Bochun Mao1, Jianglong Nie2
1Department of Orthodontics, Peking University School and Hospital of Stomatology, National Center for Stomatology, National Clinical Research Center for Oral Diseases, National Engineering Research Center of Oral Biomaterials and Digital Medical Devices, Beijing Key Laboratory of Digital Stomatology, Research Center of Engineering and Technology for Computerized Dentistry Ministry of Health, Beijing 100081, China.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|January 8, 2025
概括
本研究使用Hifi3D模型从标准的2D照片中重建了3D面部模型. 该方法显示了3D数据库的潜力,但对于精确的临床测量需要谨慎.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 计算机视觉 计算机视觉
- 矯正牙科 矯正牙科是一種矯正牙科.
背景情况:
- 三维 (3D) 面部模型在正和外科手术中至关重要.
- 现有的3D面部重建方法可能是资源密集的.
- 需要有效的方法来扩大3D面部模型数据库.
研究的目的:
- 开发和评估一种方法来从标准的正二维图像中重建3D面部模型.
- 评估拟议的3D重建方法的准确性和临床可行性.
- 确定这种方法在增强3D面部模型数据库中的潜力.
主要方法:
- 利用Hifi3D面部模型从标准的正面和侧面2D面部图像生成3D重建.
- 对比重建模型与23名参与者的高分辨率面部扫描.
- 计算了整个面部,特定区域和解剖学地标的根平均平方误差 (RMSE).
- 通过比较重建和扫描模型之间的角度和线性测量来评估临床可行性.
主要成果:
- 3D重建的整体RMSE为2.00 ± 0.38毫米.
- 在额头,鼻子,上唇,鼻区域和右脸观察到高精度 (平均RMSE<2mm).
- 额头和prn地标显示出最少的偏差 (分别为1.52±0.88毫米和1.18±1.10毫米).
- 在Z轴上,差异最大.
- 显著的差异 (p <0.05) 在鼻,鼻和鼻前角发现,但在其他测量中没有.
结论:
- Hifi3D面部模型可以从2D图像中重建3D面部模型,平均偏差为2毫米.
- 这种方法为丰富3D面部模型数据库提供了一种可行的方法,用于患者教育和通信等应用.
- 精确测量,特别是角度的临床应用需要仔细考虑,因为观察到的统计差异.
