FaceDig: автоматизация разметки ориентиров на лицах для морфометрических исследований

FaceDig: автоматизация разметки ориентиров на лицах для морфометрических исследований

Интересное сегодня

Проблемы отчуждения среди бабушек и дедушек: Понимание и спр...

Изображение бабушки и дедушки: реальность и миф Классический образ бабушки или дедушки — это улыбающ...

Факторы, влияющие на восприятие пользы пациентами с псориазо...

Введение Псориаз (PSO) — это хроническое воспалительное дерматологическое заболевание, которое влияе...

Как детские черты характера влияют на нашу взрослую жизнь?

Почему мы становимся теми, кем становимся? В своей работе психолог Софи фон Штумм пытается ответить ...

Влияние занятости во время пауз между заданиями на микро-дос...

Исследование влияния занятости во время пауз между попытками на микро-достижения вне практики Консол...

Можно ли использовать тематический анализ в феноменологии? Р...

Совместим ли тематический анализ с феноменологией? Да, но с важными оговорками. Хотя тематический ан...

Различия в физиологических эффектах антидепрессантов: что ну...

Новые открытия в области антидепрессантов: Физиологические эффекты варьируются Недавний систематиче...

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
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

Индовазин гель 45 г | противовоспалительный и венотоник

Индовазин гель 45 г — комбинированное средство с индометацином и троксерутином для снятия боли, восп...

Називин Сенситив Спрей 10 мл от заложенности носа

Називин Сенситив Спрей 22,5 мкг/доза — эффективное средство для облегчения носового дыхания при прос...

Шампунь Себозол 100 мл — против перхоти и грибка

Себозол Шампунь 100 мл — эффективное средство от перхоти с кетоконазолом для борьбы с грибковыми пор...

Глицин 1000 мг - улучшение сна и работы мозга

Капсулы Глицина 1000 мг улучшают работу нервной системы, нормализуют сон и повышают умственную работ...

Contex Lights Презервативы №12 — Купить в Аптеке

Презервативы Contex Lights №12 — особо тонкие кондомы из натурального латекса для максимальной чувст...

Туалетная бумага Zewa 2-слойная белая №4 купить

Туалетная бумага «Зева» 2-х слойная белая, рулон №4, обеспечит мягкость и надежную защиту для вашей ...