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Clinical anatomy (New York, N.Y.)2015Sep01Vol.28issue(6)

3Dモーションキャプチャシステムを使用した表情の定量的解剖学的分析:美容整形と顔認識技術への応用

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

顔面筋肉の地形は、男性と女性、および同じ性別の個人の間で異なります。人々が作ることができるユニークな表現を説明するには、筋肉の形、皮膚との関連、および相対的な機能を定義することが重要です。この研究では、表現の研究によく使用されることが多い3次元(3D)モーションキャプチャ分析を使用して、6つの代表的な基本表現を行ったときに、男性と女性の特徴的な皮膚の動きを特定しました。解剖学的ランドマークに配置された44の反射マーカー(RMS)の動きを測定しました。それらの平均変位は、男性で大きかった[14.31 mm(恐怖)から41.15 mm(怒り)の範囲]、および女性では3.35-4.76 mm [9.55 mm(恐怖)から37.80 mm(怒り)の範囲)。少なくとも1つの発現を行う際の10の最高の平均最大変位値に関与するRMSの割合は、男性で47.6%、女性で61.9%でした。RMSの動きは女性よりも男性の方が大きかったが、より限られていた。表情の理解を拡大するには、顔の筋肉の形態学的研究と関連する複雑な機能の研究が必要です。本研究のように、これらを定量分析とともに実施すると、たとえば、顔面地域での外科手術、矯正手術後の顔面特徴と表現の変化を予測するためのソフトウェア、および矯正手術の変化を予測するためのソフトウェアなど、医学、歯科、工学に価値のあるデータが得られます。顔を模倣したロボットの開発。

顔面筋肉の地形は、男性と女性、および同じ性別の個人の間で異なります。人々が作ることができるユニークな表現を説明するには、筋肉の形、皮膚との関連、および相対的な機能を定義することが重要です。この研究では、表現の研究によく使用されることが多い3次元(3D)モーションキャプチャ分析を使用して、6つの代表的な基本表現を行ったときに、男性と女性の特徴的な皮膚の動きを特定しました。解剖学的ランドマークに配置された44の反射マーカー(RMS)の動きを測定しました。それらの平均変位は、男性で大きかった[14.31 mm(恐怖)から41.15 mm(怒り)の範囲]、および女性では3.35-4.76 mm [9.55 mm(恐怖)から37.80 mm(怒り)の範囲)。少なくとも1つの発現を行う際の10の最高の平均最大変位値に関与するRMSの割合は、男性で47.6%、女性で61.9%でした。RMSの動きは女性よりも男性の方が大きかったが、より限られていた。表情の理解を拡大するには、顔の筋肉の形態学的研究と関連する複雑な機能の研究が必要です。本研究のように、これらを定量分析とともに実施すると、たとえば、顔面地域での外科手術、矯正手術後の顔面特徴と表現の変化を予測するためのソフトウェア、および矯正手術の変化を予測するためのソフトウェアなど、医学、歯科、工学に価値のあるデータが得られます。顔を模倣したロボットの開発。

The topography of the facial muscles differs between males and females and among individuals of the same gender. To explain the unique expressions that people can make, it is important to define the shapes of the muscle, their associations with the skin, and their relative functions. Three-dimensional (3D) motion-capture analysis, often used to study facial expression, was used in this study to identify characteristic skin movements in males and females when they made six representative basic expressions. The movements of 44 reflective markers (RMs) positioned on anatomical landmarks were measured. Their mean displacement was large in males [ranging from 14.31 mm (fear) to 41.15 mm (anger)], and 3.35-4.76 mm smaller in females [ranging from 9.55 mm (fear) to 37.80 mm (anger)]. The percentages of RMs involved in the ten highest mean maximum displacement values in making at least one expression were 47.6% in males and 61.9% in females. The movements of the RMs were larger in males than females but were more limited. Expanding our understanding of facial expression requires morphological studies of facial muscles and studies of related complex functionality. Conducting these together with quantitative analyses, as in the present study, will yield data valuable for medicine, dentistry, and engineering, for example, for surgical operations on facial regions, software for predicting changes in facial features and expressions after corrective surgery, and the development of face-mimicking robots.

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