ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕПЕРНЫХ ТОЧЕК ПРИ ОЦЕНКЕ ГЕОМЕТРИИ ЛИЦА

Авторы

  • Иван Дмитриевич Шитоев Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия; ООО «Йорд Тех», Пермь, Россия http://orcid.org/0000-0002-6391-9271
  • Сергей Владимирович Муравьев Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера, Пермь, Россия; Научно-медицинский центр «Родник», Пермь, Россия http://orcid.org/0000-0002-3342-4710
  • Мария Дмитриевна Иванова Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия http://orcid.org/0000-0002-1471-8326
  • Гаянэ Зурабиевна Клоян ООО «Йорд Тех», Пермь, Россия http://orcid.org/0000-0001-6615-8159

DOI:

https://doi.org/10.14529/ctcr240302

Ключевые слова:

нейронная сеть, реперные точки, компьютерное зрение, геометрия лица

Аннотация

Применение компьютерного зрения для определения геометрии лица при помощи реперных точек является относительно новым подходом в медицине. Актуальность данного исследования обусловлена не только необходимостью разработки новых методов и подходов в определении геометрии лица, но и растущим интересом к развитию и применению искусственного интеллекта в медицине. Цель исследования. Цель данной статьи – разработать математические и нейросетевые алгоритмы, определяющие геометрию лица при помощи реперных точек. Материалы и методы. Для обучения нейронной сети использовалась малая выборка из 1000 размеченных фотографий, находящихся в открытом доступе, на которых изображен портрет человека по плечи анфас. Рассматривались только взрослые (18+) представители европеоидной расы. Разметка фотографий производилась с помощью инструмента графического анализа изображений LabelImg 1.8.6, в котором в режиме графического интерфейса вручную отмечались области нахождения (классы определения) реперных точек. В качестве архитектуры нейронной сети выбрана YOLO 8. Результаты. Было показано, что точность поиска точек обученной на 1000 сгруппированных фотографиях нейронной сетью достигает 98,15 %, что свидетельствует о хорошем определении границ объектов и их классификации. Заключение. Проведенное исследование продемонстрировало успешную разработку и применение нейросетевых алгоритмов для определения альтернативных реперных точек, характеризующих геометрию лица. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенной авторами методики в косметологии, а также указывают на ее потенциал для применения в других областях медицины, таких как стоматология, неврология и хирургия.

Биографии авторов

Иван Дмитриевич Шитоев, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия; ООО «Йорд Тех», Пермь, Россия

ассистент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия; генеральный директор, ООО «Йорд Тех», Пермь, Россия

Сергей Владимирович Муравьев, Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера, Пермь, Россия; Научно-медицинский центр «Родник», Пермь, Россия

канд. мед. наук, доц. кафедры физической и реабилитационной медицины, ведущий специалист международного отдела управления международного медицинского образования, Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера, Пермь, Россия; научный руководитель, Научно-медицинский центр «Родник», Пермь, Россия

Мария Дмитриевна Иванова, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия

аспирант кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия

Гаянэ Зурабиевна Клоян, ООО «Йорд Тех», Пермь, Россия

биомеханик, ООО «Йорд Тех», Пермь, Россия

Загрузки

Опубликован

2024-08-12

Выпуск

Раздел

Информатика и вычислительная техника