В ПГУ создали цифровую базу данных, способную воссоздать внешность человека по нескольким параметрам

15.11.2024 11:05

Ученые подведомственного Минобрнауки России Пензенского государственного университета зарегистрировали базу данных цифровых двумерных изображений лиц с антропометрическими измерениями представителей негроидной расы. Разработка найдет широкое применение в пластической хирургии, косметологии, криминалистике, современном искусстве. С помощью базы данных можно будет создавать 3D-модели лиц людей на основе нейросетевого моделирования. В настоящее время идут переговоры по внедрению разработки в клиническую практику. 

Во всем мире 3D-моделирование используют повсеместно, начиная от создания компьютерных игр и заканчивая применением 3D-печати при изготовлении протезов.

Научный коллектив Пензенского госуниверситета: д-р мед. наук, профессор кафедры «Анатомия человека» Олег Зенин, студенты лечебного факультет Медицинского института Дарья Сукманова, Вадим Мишин и Илья Милтых, создал уникальную базу данных, способную провести антропологическую реконструкцию черт лица.

В нее включены более 700 цифровых двумерных изображений лиц людей негроидной расы. В исследовании участвовали 44 человека, мужчины и женщины, в возрасте 17–18 лет. Фотопортреты сделаны во фронтальной норме (фас), боковой норме (профиль): правой и левой, базальной (нижняя) норме.

Исследователи разбили лицо на зоны с вершинами и описали характеристику черт лица. Далее данные загружались в программу для работы с таблицами «Excel». Замеры расстояния между заданными точками проводились в специализированной программе для проведения морфометрии «FaceАnalyser».

В базу будет встроена нейросеть, которая на основе данных, содержащихся в ней, воссоздает полный портрет человека. Еще одно достоинство разработки — перенос лица со стопроцентным сходством в цифровой вид с помощью фотографии.

«Наша программа работает на основании пола и расовой принадлежности человека. Нейросеть отследит закономерность соотношения параметров лица. К примеру, при повреждении какой-либо его части, она воссоздаст первоначальный портрет человека до травмы или какого-либо увечья, вызванного различными факторами», — поделилась Дарья Сукманова.

Для детального портрета человека будет достаточно только его некоторых параметров.

Трехмерную модель лица станет возможным просматривать со всех сторон — обзор на 360°. Это позволит отследить вид лица при любом его положении.

Отметим, существующие аналоги не оценивают антропометрические характеристики лица в четырех проекциях: фронтальной, боковой правой и левой, базальной. Пензенские ученые оценили размеры, диаметры и нормы в них.

«В существующих базах оцениваются величины в какой-то одной из проекций, чаще в прямой (фас). А также не указывают антропометрические пропорции и размеры лиц», — рассказал Олег Зенин.

Разработка найдет широкое применение в криминалистике при составлении фотороботов преступников и идентификации личности человека, в судебной медицинской экспертизе, пластической хирургии, косметологии, в современном искусстве, а также в образовательном процессе.

Студентка Дарья Сукманова пояснила, цифровая база данных способна воссоздать отдельно взятые части, когда сохранены все пропорции лица. Такая практика поможет при составлении фоторобота. Отметим, зачастую свидетели или потерпевшие помнят частично внешность преступника.

«База данных будет реконструировать отсутствующие „пробелы” и выдаст цельный фотопортрет. По какой-либо запомнившейся части лица можно смоделировать вероятное строение и вид области лица», — добавила она.

Кроме того, база данных будет полезна при процедуре опознания умершего со стертыми чертами внешности.

Исследователи уверены, предложенная цифровая база данных найдет широкое применение в пластической хирургии при планировании и проведении операций и при лицевом протезировании. Нейросетевое моделирование воссоздаст внешность пациента с учетом проведенного вмешательства. Пластический хирург получит возможность заблаговременно корректировать ход лечебного мероприятия.

Ноу-хау найдет применение также при создании компьютерных игр и фильмов, в современном искусстве.

«Художнику необходимо знать анатомическое строение, поэтому, имея доступ к базе, ему будет легче правильно построить черты лица», — добавила Дарья Сукманова.

Отметим, в Пензенском государственном университете созданы подобные базы с другими крупными расовыми группами: европеоидной и монголоидной. В них описаны черты лица более 100 представителей популяций человека.

В этом году они получили государственное свидетельство на регистрацию цифровой базы данных. В планах ученых — расширить свое исследование на другие группы людей и начать сотрудничество с профильными организациями, заинтересованными в разработке.

База данных протестирована на базе Медицинского института Пензенского госуниверситета и широко применяется в учебном процессе в медицинской антропологии.

» Последнее в рубрике:
22.01.2025 09:56 В ПГУ первыми расширили возможности нового класса нейронных сетей
21.01.2025 10:42 «Искусственный интеллект на стыке медицины»: в ПГУ продолжают обучать нейронные сети для диагностики патологий
20.01.2025 13:46 Преподавателю ПГУ Андрею Ганину присвоено ученое звание профессора
17.01.2025 12:09 Ученые ПГУ стали соавторами монографии «Противодействие экстремизму в современном российском обществе: теория и практика»
16.01.2025 10:52 РНФ объявляет о начале приема заявок на два конкурса для молодых ученых
27.12.2024 13:15 Медики ПГУ усовершенствовали способ хирургического лечения «шишек» на ногах
25.12.2024 14:15 ПГУ приглашает принять участие в научно-практической конференции «Артемовские чтения»
25.12.2024 11:58 В диссертационном совете ПГУ по педагогическим наукам состоялось первое заседание
25.12.2024 09:41 В ПГУ создано приложение с ИИ для раннего выявления опасных болезней сердца
20.12.2024 08:29 Студентка ПГУ Валерия Солдатенкова — победитель Всероссийских Платоновских чтений