[發明專利]一種基于網格投影法的三維乳房體積測量方法

有效

• 申請號: 201310303382.0
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103393245A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 陳曉娜;江東;王建萍
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: A41H1/00
• 分類號: A41H1/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;朱淑球

1.一種基于網格投影法的三維乳房體積測量方法，其特征在于，步驟為：

步驟一、通過三維人體掃描獲取人體全身的三維點云數據，每個數據均已經包含了三角網格的面信息，將數據中與胸部范圍無關聯的數據點及噪點剔除形成待測數據點集，以胸部最高點起開始寬度優先遍歷，將待測數據點集中的所有待測數據點分層，為每個待測數據點賦予一個層級屬性，位于胸部最高點的待測數據點為第0級，依次類推；

步驟二、根據三維人體掃描數據中乳房邊界的四個邊界控制點判定待測數據點集中的每個待測數據點是否屬于待測胸部區域，所有屬于待測胸部區域的待測數據點形成的曲面即為待測乳房曲面；

步驟三、采用平面截取方式封閉待測乳房曲面，得到待測乳房區域；

步驟四、采用網格投影法利用每個數據點包含的三角網格的面信息計算待測乳房區域的體積。

2.如權利要求1所述的一種基于網格投影法的三維乳房體積測量方法，其特征在于，在所述步驟二中，設四個邊界控制點分別為邊界高點UP(X_UP，Y_UP，Z_UP)，邊界低點LP(X_LP，Y_LP，Z_LP)，邊界內點IP(X_IP，Y_IP，Z_IP)及邊界外點OP(X_OP，Y_OP，Z_OP)，若待測數據點集中的第i個待測數據點Pi同時滿足以下至少三個條件，則該待測數據點屬于待測胸部區域：

條件1、L_Pi＜Max(L_UP，L_LP，L_IP，L_OP)，其中，L_Pi為第i個待測數據點的層級屬性，L_UP、L_LP、L_IP及L_OP分別為邊界高點UP、邊界低點LP、邊界內點IP及邊界外點OP的層級屬性；

條件2、第i個待測數據點Pi在YOZ平面上的投影點Pi′在以邊界高點UP、邊界低點LP、邊界內點IP及邊界外點OP在XOZ平面上的投影點UP′、LP′、IP′、OP′為基本點建立的球型區域內，其中，人體厚度所在方向為X軸，人體寬度所在方向為Y軸，人體高度所在方向為Z軸；

條件3、第i個待測數據點Pi未躍出邊界，其判定步驟為：尋找第i個待測數據點Pi上一層級節點Pi_-1，再尋找節點Pi_-1上一層級節點Pi_-2，計算向量PiPi_-1及向量Pi_-1Pi_-2在XOZ平面上的投影向量M及投影向量N，并計算投影向量M與投影向量N的點積M*N，若M*N＞0，則第i個待測數據點Pi未躍出邊界，若M*N＜0，則第i個待測數據點Pi躍出邊界。

3.如權利要求1所述的一種基于網格投影法的三維乳房體積測量方法，其特征在于，所述步驟四的具體實現步驟為：

步驟4.1、若所述待測乳房區域的截面與YOZ平面不平行，則進行坐標變換，使截面與YOZ平面重疊，再進入步驟4.2，否則，直接進入步驟4.2，其中，人體厚度所在方向為X軸，人體寬度所在方向為Y軸，人體高度所在方向為Z軸；

步驟4.2、計算除封閉面以外所有待測乳房區域的數據點所在三角網格對應的三角面，即為待測三角面，的法向量；

步驟4.3、將所有待測三角面向封閉面進行垂直投影并得到其面積；

步驟4.4、計算所有待測三角面到其對應投影的五面體體積，法向量為內法向量的面體積算為負體積，所有五面體體積的代數和即為所述待測乳房區域的體積。