FaceDig: автоматизация разметки ориентиров на лицах для морфометрических исследований

FaceDig: автоматизация разметки ориентиров на лицах для морфометрических исследований

Интересное сегодня

Участие родителей в физической активности детей с аутизмом: ...

Введение Расстройство аутистического спектра (РАС) представляет собой спектр нарушений, количество л...

Особенности эмоциональной обработки у людей с аутизмом: ключ...

Как эмоциональная обработка проявляется у людей с аутизмом Люди с аутизмом могут обрабатывать эмоции...

Механизмы обновления убеждений при большом депрессивном расс...

Введение Большое депрессивное расстройство (БДР) — это изнурительное состояние, которое значительно ...

Стратегии преодоления нарколепсии 1 типа и их влияние на кач...

Введение Нарколепсия 1 типа (NT1) — это хроническое неврологическое расстройство, характеризующееся ...

Графоподобная организация социальной близости в кинонарратив...

Графоподобная организация не-пространственного знания о социальной близости в кинонарративах Исслед...

Воздействие эксплуататорского лидерства на поведение подчине...

Введение В последние годы все больше ученых расширили фокус исследований лидерства, исследуя его тем...

Рисунок 1: Схема расположения ориентиров на лице
Рисунок 1: Схема расположения ориентиров на лице
Рисунок 2: Архитектура модели FaceDig
Рисунок 2: Архитектура модели FaceDig
Рисунок 3: Структура CNN-модуля
Рисунок 3: Структура CNN-модуля
Рисунок 4: Сравнение автоматической и ручной разметки
Рисунок 4: Сравнение автоматической и ручной разметки
Рисунок 5: Влияние возраста на точность
Рисунок 5: Влияние возраста на точность
Рисунок 6: Распределение ошибок позиционирования
Рисунок 6: Распределение ошибок позиционирования
Thumbnail 1
Thumbnail 2
Thumbnail 3
Thumbnail 4
Thumbnail 5
Thumbnail 6
Оригинал исследования на сайте автора
Читать короткую версию
Кликните еще раз для перехода

Введение в геометрическую морфометрию лиц

Разметка ориентиров — ключевой этап геометрической морфометрии, позволяющий количественно анализировать форму биологических структур, таких как кости или мягкие ткани лица. Традиционные ориентиры соответствуют четким анатомическим точкам, а полуориентиры (скользящие точки) используются там, где точное определение локализации затруднено.

Проблемы ручной разметки

  • Трудоемкость: ручное нанесение сотен точек требует значительного времени
  • Субъективность: вариативность между исследователями снижает воспроизводимость
  • Ограничения существующих инструментов: многие конфигурации ориентиров разработаны для психологических экспериментов, а не для биометрики

Решение: FaceDig

Мы представляем FaceDig — ИИ-инструмент для автоматической разметки 72 ориентиров на фронтальных фотографиях лиц. Его особенности:

Точность на уровне эксперта с воспроизводимостью 0.97 по данным Procrustes-анализа

Технические преимущества

  • Открытый исходный код (facedig.org)
  • Совместимость с TpsDig2 и аналитическими платформами (R/Python)
  • Двухэтапная архитектура: грубая проекция + CNN-уточнение

Методология

Обучение проводилось на 3,937 этнически разнообразных фотографиях. Архитектура включает:

1. Грубая проекция

Использование MediaPipe для первичного определения 239 ориентиров с последующей линейной проекцией в целевую 72-точечную систему.

2. CNN-уточнение

Для каждого ориентира применялся ансамбль из 6 сверточных сетей, анализирующих изображение в разных масштабах (32-72 пикселя). Потери рассчитывались через Wing Loss.

Результаты тестирования

Сравнение автоматической (FDG) и ручной коррекции (HC) показало:

Метрика Значение
Корреляция по дистинктивности r=0.94 (p<0.001)
Корреляция по асимметрии r=0.92 (p<0.001)

Практическое применение

FaceDig особенно полезен для:

  • Анализа исторических фотоархивов
  • Кросс-культурных исследований
  • Работы с большими базами данных (паспорта, соцсети)

Ограничения и перспективы

Текущая версия работает только с фронтальными изображениями. В разработке — поддержка профильных снимков и улучшенная обработка возрастных изменений.

Короткие версии статей можно найти в телеграм-канале.

Посмотреть канал
Кликните еще раз для перехода

Kotex Ultra Нормал №10 гигиенические прокладки

Kotex Ultra Нормал – ультратонкие гигиенические прокладки с крылышками и мягкой сетчатой поверхность...

Звездочка Флю Пор порошок малина 15 г №5 — купить в аптеке

Звездочка Флю Пор — это эффективный порошок для приготовления раствора со вкусом малины, предназначе...

Крапивы листья фильтр-пакеты 1,5г №20 купить

Крапивы листья в фильтр-пакетах 1,5 г №20 — натуральное средство на растительной основе, применяемое...

Тыквеол Капсулы 450 мг №84 — гепатопротектор

Капсулы Тыквеол 450 мг — натуральный гепатопротектор на основе семян тыквы с антиоксидантным и проти...

Contex Romantic Love презервативы с клубничным вкусом 3 шт

Ароматизированные презервативы Contex Romantic Love 3 шт. с клубничным вкусом и запахом для романтич...

РОКС Сенситив Восстановление и Отбеливание паста зубная

Зубная паста РОКС Сенситив Восстановление и Отбеливание — инновационное решение для чувствительных з...