Detection of infant`s cranial deformation based on spherical harmonics 3D modeling

Abstract

[EN] 3D modeling is increasingly being used for the detection of infant's cranial deformation, where among other methods the deformation has been evaluated by the comparison of the cranium to an ideal cranial shape, represented by a triaxial ellipsoid. This master thesis presents an automatic workflow to model the distances of an infant's cranium to the fitted ellipsoid with spherical harmonics and shows how the resulting spherical harmonic coefficients can be used as indicators for cranial deformation. With the model created in this thesis, the shape of a cranium can be approximated well with a linear combination of the first few spherical harmonic degrees. Furthermore, a possible indicator for plagiocephaly in infant's craniums is identified in the weight which is automatically assigned to a specific spherical harmonic. The developed workflow can be used in automatic classification tasks for the detection of cranial deformations in the future.

[ES] Las técnicas de modelado 3D se emplean cada vez más en la detección de deformaciones craneales en lactantes. Se ha evaluado la deformación mediante una comparación de la forma del cráneo a una forma ideal representada por un elipsoide triaxial. Este Trabajo Fin de Máster presenta un flujo de trabajo automático que modela las distancias ortogonales del cráneo de un lactante a un elipsoide ajustado y muestra cómo los coeficientes resultantes pueden ser utilizados como indicadores de la deformación craneal. A través del modelo creado en este trabajo, la forma del cráneo puede aproximarse con una combinación lineal de los primeros grados de los armónicos esféricos. Además, es posible identificar como indicador de la plagiocefalia. El flujo de trabajo puede ser utilizado en tareas de clasificación automática de deformaciones craneales en el futuro.