• Title / Titre

  CT-Scan Image Processing for the 3D Study of the Evolution of the Human Skull
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  Traitement d'images scanographiques appliqué à l'étude tridimensionnelle de l'évolution de la forme du crâne humain
  

  • Authors / Auteurs

    Gérard Subsol (1) Bertand Mafart (2) Denis Méline (1) Alain Silvestre (3) Marie-Antoinette de Lumley (2)

  • Authors References / References des auteurs

    (1) Projet EPIDAURE, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique, Sophia Antipolis (2) Laboratoire d'Anthropologie, Faculté de Médecine de Marseille, Université de la Méditerranée (3) Hôpital d'Instruction des Armées Laveran, Marseille

  • Abstract

    Resume

    A first algorithm extracts automatically the "crest lines" from the CT-Scan images of the skull of a contemporary man (data provided by G. Quatrehomme, University of Nice, France) and a prehistoric man, Broken-Hill (data provided by D. Dean, Case Western Reserve University, Cleveland, USA). These lines correspond to the most salient lines on the skull surface. They are used as landmarks to find automatically the homologous points between the skulls. From these matched points, we compute a volumetric transformation based on spline functions that superimposes the two skulls. The transformation is then interpolated to create intermediate transformations. We extract a 3D surface model of the skull of the contemporary man from the CT-Scan image and we apply successively the intermediate transformations to visualise the evolution of the skull shape between the prehistoric and contemporary man. This work is currently extended to the study of other fossil skulls, in particular, that of the Tautavel Man. We also plan to use 3D morphometry methods based on crest lines to quantify the evolution of the skull shape and to characterise various groups [1,3]. Lastly, we consider applications in facial reconstruction [2] to synthesise the face of the prehistoric man based on the skull shape.

    Un premier algorithme extrait automatiquement des " lignes de crête " à partir de scanographies de crânes d'un homme contemporain (données fournies par G. Quatrehomme, Université de Nice) et préhistorique - homme de Broken-Hill (données fournie par D. Dean, Université Case Western de Cleveland - États-Unis). Ces lignes correspondent aux lignes saillantes de la surface crânienne. Elles servent de repères à un algorithme de mise en correspondance pour trouver automatiquement les points homologues entre les deux crânes. À partir de ces points appariés, on calcule une transformation de l'espace, fondée sur des fonctions splines, qui superpose les deux crânes. Cette transformation est ensuite interpolée pour créer des transformations intermédiaires. À partir de l'image scanographique, on extrait alors un modèle surfacique du crâne de l'homme contemporain auquel on applique successivement les transformations intermédiaires pour visualiser l'évolution du crâne entre l'homme préhistorique et contemporain. Ces travaux sont actuellement étendus à l'étude du crâne d'autres fossiles, en particulier, l'homme de Tautavel. Nous prévoyons aussi d'utiliser des méthodes de morphométrie tridimensionnelles qui se fondent sur les lignes de crête pour quantifier l'évolution de la forme du crâne et caractériser les différentes lignées [1,3]. Enfin, nous envisageons des applications en reconstruction faciale [2] pour synthétiser le visage de l'homme préhistorique à partir du crâne.

  • References

    [1] D.Dean. The Middle Pleistocene Homo erectus/Homo sapiens Transition: New Evidence from Space Curve Statistics. Ph.D. thesis, The City University of New York, 1993. [2] G. Quatrehomme, S. Cotin, G. Subsol, H. Delingette, Y. Garidel, G. Grevin, M. Fidrich, P. Bailet, A. Ollier. A Fully Three-Dimensional Method for Facial Reconstruction Based on Deformable Models. Journal of Forensic Sciences, 42(4):649-652, July 1997. [3] G. Subsol. Construction automatique d'atlas anatomiques morphométriques à partir d'images médicales tridimensionnelles. Ph.D. thesis, École Centrale Paris, December 1995. In French. Electronic version: http://www.inria.fr/RRRT/TU-0379.html.

  • Misc	Remarque
    Summited and accepted at ...... Creteil.	Soumis et accepter au colloque de Creteil.

  • Electronic version	Version telechargeable
    Work in progress....	Travail en cours...

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