3D Reconstruction of Skin Surface Using an Improved Shape-from-Shading Technique

Balogiannis, Georgios; Yova, Dido; Politopoulos, Konstantinos

doi:10.1007/978-3-319-00846-2_109

Cited by 3 publications

(4 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The proposed method can be combined with 3D skin reconstruction techniques, like in Balogiannis et al (2014), for better feature extraction in ASR studies or implementation in emotional expression detection procedures for humans.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A novel optical non-intrusive method for measuring acoustic startle reflex in humans

Balogiannis

Stachtea²,

Yova³

et al. 2020

Physiol. Meas.

View full text Add to dashboard Cite

Objective: The development of a new non-intrusive optical system for remotely measuring acoustic startle reflex (ASR) in humans. Approach: The eye reflex movement during an acoustic stimulation session is recorded through a high-speed digital camera. The eyes region is isolated by the rest of the face by an advanced pyramid-like feature detection algorithm, which greatly reduces the number of false positives. A separate Lucas–Kanade optical flow routine is designed for the eyeblink movement detection and the startle eyeblink reflex (SEBR) curve extraction. Image masking is implemented for the elimination of unwanted artifacts caused mainly by voluntary eye movement. The proposed system was tested along with a valid EMG system on a sample of 32 healthy randomly selected adults, and the results were compared in order to measure the system’s degree of reliability. Main results: To assess the proposed method’s validity the EMG data was used as a benchmark. The results showed strong correlation between EMG and Camera acquired results, which proves the validity of the proposed method. Furthermore, by comparing the response probability and the signal to noise ratio (SNR) for the two techniques, we proved that the proposed method can surpass the traditional EMG system in terms of accuracy and reliability. Significance: The proposed technique presents a simple, robust and reliable non-intrusive means of measuring ASR in humans, with the potential of future implementation on various ASR psychophysiology experiments, such as the study of PPI.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A novel optical non-intrusive method for measuring acoustic startle reflex in humans

Balogiannis

Stachtea²,

Yova³

et al. 2020

Physiol. Meas.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Το γεγονός αυτό είναι πολύ σημαντικό καθώς όπως γνωρίζουμε οι βιολογικές επιφάνειες παρουσιάζουν μορφοποιήσεις πολύ μικρής κλίμακας και επομένως η λεπτομέρεια στην ανακατασκευή είναι ζητούμενο για τη μέθοδο που θα επιλέξουμε. Παρόλα αυτά, μπορούν να συνδυαστούν με μία πιο λεπτομερή μέθοδο ανακατασκευής, όπως οι τεχνικές φωτοσκίασης που θα αναλύσουμε πιο κάτω, και το αποτέλεσμα να είναι ικανοποιητικό όπως έχει δειχθεί στην[29]. της δέσμης ή του αντικειμένου γίνεται με διακριτό τρόπο και συνήθως απαιτούνται πολλές επαναλήψεις προκειμένου τα προκύπτοντα δεδομένα να αντιστοιχηθούν σε ένα κοινό σύστημα αναφοράς.…”

unclassified

“…Οι τεχνικές αυτές μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις κατηγορίες: τις μεθόδους ελαχιστοποίησης, τις μεθόδους διάδοσης, τις τοπικές μεθόδους και τις γραμμικές μεθόδους. καμπύλες για την ανάκτηση του σχήματος της επιφάνειας[29][34]. Η τεχνική αυτή ανήκει στις μεθόδους διάδοσης και βασίζεται στη χρήση των ισόφωτων καμπυλών για τον προσδιορισμό των καθέτων διανυσμάτων n της επιφάνειας.…”

unclassified

“…Προκύπτει πως αν μία επιφάνεια είναι συνεχής τότε και οι ισόφωτες που σχηματίζονται πάνω σε αυτή είναι επίσης συνεχείς καμπύλες.Προκειμένου να μπορέσει να χρησιμοποιηθεί η πληροφορία που παρέχεται από τις ισόφωτες καμπύλες, γίνεται η παραδοχή ότι αυτές δεν τέμνονται και δεν εκφυλίζονται σε επιφάνειες, κάτι που ισχύει για την πλειοψηφία των επιφανειών που εμφανίζονται στη φύση. Οι ισόφωτες μπορούν να κατασκευαστούν επιλέγοντας διαφορετικές τιμές έντασης φωτεινότητας, οπότε προκύπτουν καμπύλες όπως στην Εικόνα 5.5.Αυτές οι καμπύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανακατασκευή του τρισδιάστατου σχήματος ενός αντικειμένου[3][29], όπως επιχειρείται στην παρούσα εργασία, αλλά και για την ανίχνευση ανωμαλιών και ασυνεχειών πάνω σε μία επιφάνεια, οι οποίες δεν μπορούν να γίνουν εύκολα αντιληπτές π.χ. με τη σκίαση της επιφάνειας[37][38].…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Ανάπτυξη Οπτικών Μεθόδων Και Αλγορίθμων Τρισδιάστατης Ανακατασκευής Βιολογικών Επιφανειών Και Ανίχνευσης Χαρακτηριστικών Προσώπου Με Εφαρμογές Στη Βιοϊατρική

Μπαλογιάννης¹

View full text Add to dashboard Cite

Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη καινοτόμων μεθόδων Όρασης Υπολογιστών για την αντιμετώπιση κλασικών προβλημάτων Βιοϊατρικής. Στα πλαίσια της έρευνας που πραγματοποιήθηκε αναπτύχθηκαν δύο συστήματα υπολογιστικής όρασης, το πρώτο με σκοπό την τρισδιάστατη ανακατασκευή βιολογικών επιφανειών και το δεύτερο τον εντοπισμό και την καταγραφή αντανακλαστικών κινήσεων βιομετρικών χαρακτηριστικών του ανθρώπινου προσώπου με εφαρμογή στη μελέτη του φαινομένου της προπαλμικής αναστολής. Τα παραπάνω αποτελούν δύο κλασικά προβλήματα της Όρασης Υπολογιστών που βρίσκουν πλείστες εφαρμογές στις Βιοϊατρικές Επιστήμες. Στο πρώτο μέρος της διατριβής περιγράφεται η ανάπτυξη ενός αλγορίθμου τρισδιάστατης ανακατασκευής, εξειδικευμένου στην ανακατασκευή βιολογικών επιφανειών. Ο αλγόριθμος αυτός στοχεύει στην ανακατασκευή βιολογικού ιστού λαμπερτιανής ανακλαστικότητας και σταθερής λευκαύγειας, υλοποιώντας μία καινοτόμο τεχνική που εμπίπτει στην γενικότερη κατηγορία των μεθόδων Shape from Shading (SfS), και ονομάζεται Shape from Isophotes (SfΙ). Οι τεχνικές SfS είναι μέθοδοι ανακατασκευής που επιτυγχάνουν την ανάκτηση ενός τρισδιάστατου σχήματος μέσω της ανάλυσης των χωρικών μεταβολών φωτεινότητας (φωτοσκίασης) μιας εικόνας. Η προτεινόμενη τεχνική SfI χρησιμοποιεί τις ισόφωτες καμπύλες που εξάγονται από τη δισδιάστατη εικόνα για τον υπολογισμό των κάθετων διανυσμάτων στην επιφάνεια του αντικειμένου. Η νέα μέθοδος δοκιμάστηκε πάνω σε ψηφιακές και πραγματικές βιολογικές επιφάνειες με πολύ ικανοποιητικά αποτελέσματα. Στο δεύτερο μέρος της διατριβής περιγράφεται ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός οπτικού συστήματος υψηλής χρονικής δειγματοληψίας με σκοπό την εξ’ αποστάσεως καταγραφή της κίνησης βιομετρικών χαρακτηριστικών του ανθρώπινου προσώπου, με εφαρμογή στη μελέτη του φαινομένου της προπαλμικής αναστολής. Η μελέτη προπαλμικής αναστολής του αντανακλαστικού του ακουστικού αιφνιδιασμού αποτελεί έναν βασικό τομέα της ιατροφαρμακευτικής έρευνας στο πεδίο των ψυχοφυσικών διαταραχών, διαδραματίζοντας σημαντικό ρόλο στο πλαίσιο ανάπτυξης και ελέγχου νέων τύπων αντιψυχωσικής αγωγής. Η προτεινόμενη μέθοδος χρησιμοποιεί ένα οπτικό σύστημα υψηλής χρονικής δειγματοληψίας παράλληλα με αλγορίθμους οπτικής ροής και αναγνώρισης χαρακτηριστικών προσώπου για τη λεπτομερή απεικόνιση των αντιδράσεων του εξεταζόμενου σε ακουστικά ερεθίσματα. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται η σημαντική μείωση του βαθμού επεμβατικότητας που χαρακτηρίζει άλλες μεθόδους, μειώνοντας έτσι αισθητά τη δυσφορία του ασθενούς κατά την διάρκεια της εξέτασης. Η στάθμιση της νέας μεθόδου πραγματοποιήθηκε παράλληλα με μία κλασσική διάταξη ηλεκτρομυογράφου, με σκοπό τη σύγκριση των αποτελεσμάτων των δύο μεθόδων και την εξαγωγή συμπερασμάτων ως προς το βαθμό εγκυρότητας της προτεινόμενης μεθόδου. Η εφαρμογή της προτεινόμενης μεθόδου πάνω σε ένα δείγμα 32 εξεταζόμενων παρουσίασε πολύ θετικά αποτελέσματα.

show abstract

3D Fingerprint Image Acquisition Methods

Kumar

2018

Contactless 3D Fingerprint Identification

View full text Add to dashboard Cite

3D Reconstruction of Skin Surface Using an Improved Shape-from-Shading Technique

Cited by 3 publications

References 12 publications

A novel optical non-intrusive method for measuring acoustic startle reflex in humans

A novel optical non-intrusive method for measuring acoustic startle reflex in humans

Ανάπτυξη Οπτικών Μεθόδων Και Αλγορίθμων Τρισδιάστατης Ανακατασκευής Βιολογικών Επιφανειών Και Ανίχνευσης Χαρακτηριστικών Προσώπου Με Εφαρμογές Στη Βιοϊατρική

3D Fingerprint Image Acquisition Methods

Contact Info

Product

Resources

About