LOCALIZAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DE PONTOS DE REFERÊNCIA FACIAL PARA CIRURGIAS PLÁSTICAS

Abstract

RESUMO: A beleza é uma qualidade que gera discussão e intriga o ser humano desde tempos remotos. Filósofos da Grécia Antiga como Platão e Aristóteles já discutiam sobre os aspectos objetivos e subjetivos dessa característica. Já na Renascença, o ideal de beleza humano foi revisto por vários artistas e cientistas daquele tempo. No século XX, os avanços da medicina proporcionaram uma abordagem ainda mais científica acerca da estética humana. Essa qualidade moveu a ciência através de um caminho que permite ao homem tanto corrigir anomalias congênitas como reparar desconformidades com os padrões estéticos de uma determinada sociedade ou grupo biológico e cultural. Para tanto, é indispensável que uma cirurgia corretiva seja precedida de uma rigorosa análise pré-operatória baseada em informações sobre os aspectos físicos do paciente. Nos procedimentos faciais, tais dados podem ser representados por pontos de referência, que são explorados para medir desvios estéticos. Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia que possibilite localizar e identificar os pontos de referência necessários para a realização de avaliações estéticas da face. A intenção é de auxiliar na definição de procedimentos cirúrgicos adequados às características de um paciente com base em cálculos de métricas de avaliação estética. A necessidade de separar a análise facial em duas diferentes perspectivas (perfil e frontal) gera abordagens distintas para a solução do problema. Para localizar os pontos do perfil foi elaborado um método inovador a partir de um conjunto de 30 imagens. Para a perspectiva frontal, foram realizadas modificações no método Active Shape Models(ASM) de modo a adaptá-lo ao conjunto de pontos frontais necessários para análises estéticas. As metodologias desenvolvidas permitem a localização e identificação de 35 pontos faciais nas perspectivas de perfil e frontal e foram testadas em mais de 600 imagens. O método de localização de pontos do perfil apresentou resultados que podem ser comparados a marcações de especialistas. O método de localização de pontos frontais foi capaz de melhorar a precisão do ASM clássico em até 44%. ABSTRACT: Beauty is a quality that arises discussion and intrigues the human being since old times. Ancient philosophers such as Plato and Aristotle already discussed on objective and subjective aspects of this feature. During the Renaissance, the beauty ideal was revised by many artists and scientists of that time. In the XX century, advances in medicine provided an approach even more critical over human aesthetics. This quality has guided the science through a path that allows man to both correct congenital anomalies and repair nonconformities with the aesthetic standards of a society. For such purpose, it is indispensable a corrective surgery to be preceded of a rigorous pre-operative analysis based on information about the physical aspects of the patient. In facial procedures, such data can be represented by landmarks, that are used to measure aesthetic deviation. This work aims to propose a methodology that allows the automatic location and identification of landmarks needed to evaluate a face aesthetically. It intends to help defining surgical procedures according to the patient’s features based on aesthetic evaluation metrics. The need to divide the facial analysis into two di!erent perspectives (profile and frontal) generates distinctive approaches to solve the problem. To locate profile landmarks a novel method was elaborated based on a set of 30 images. For the frontal perspective, theActive Shape Models(ASM) method was modified in order to locate the frontal landmarks needed for aesthetic analysis. The methodologies developed allow to locate and identify 35 facial landmarks in both profile and frontal perspectives and were tested in over 600 images. The method for locating profile landmarks presented results comparable to the ground truth. The method for locating frontal landmarks was able to improve classic ASM precision rate in 44%.