[發明專利]基于虛擬現實與位姿傳感技術的虛擬口腔醫學訓練系統

在審

• 申請號: 201611101751.8
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106652710A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 李鵬;周文凱
• 申請（專利權）人: 數派科技（天津）有限公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明創造屬于計算機圖形學、口腔醫學、傳感技術，尤其涉及一種虛擬口腔醫學教學訓練系統。

背景技術

醫學教育是一門實踐性很強的學科。在口腔學科的學生向口腔職業醫生轉化的過程中，臨床前期的實踐教學和操作訓練顯得尤為重要。我國現階段的教學手段已經不能滿足臨床實習的教學要求。我們以專業的口腔醫學學術為基礎，以用戶體驗為導向，提供一整套合理的解決方案。幫助口腔醫學教育工作者更好地開展培訓和培養工作，幫助用戶更好、更快、更安全地提升口腔醫學臨床技能。我們利用虛擬現實技術來實現更貼近臨床的教學訓練，建立一種新的口腔醫學教學模式，為現代口腔醫學實驗教學提供新的思路，為其他醫學學科應用虛擬現實技術提供借鑒和參考。

發明內容

本發明創造旨在提供一套硬件設備和一套軟件系統，以達到更好、更快、更安全地提升口腔醫學臨床技能的目的。硬件設備包含空間位姿捕捉傳感模塊、仿生人頭模塊、帶有自動識別的可更換上頜模塊、帶有自動識別的可更換下頜模塊、氣動驅動模塊；軟件系統包含利用虛擬現實技術構建的虛擬三維操作模塊、數字化人體頭部模型模塊、全自動的客觀評價模塊、知識學習與考核模塊、成長曲線模塊、開放性擴展模塊、用戶管理模塊。

軟件系統可自動識別可更換的上頜模塊、可更換的下頜模塊，根據不同的上頜模塊與下頜模塊在系統中自動呈現不同的病例。

軟件系統通過空間位姿捕捉傳感模塊來捕捉氣動驅動模塊在放生人頭模塊上進 行操作時的位移、旋轉、角度等數據，并同時在虛擬三維操作模塊和數字化人體頭部模型模塊中呈現同步的操作。系統收集上述數據通過全自動客觀評價模塊進行評價生成參考成績。成長曲線模塊依據全自動客觀評價模塊對多次同項病例生成的參考成績形成成長曲線。

軟件系統可以通過開放新擴展模塊可向知識學習考核模塊添加自定義內容。

軟件系統通過用戶管理模塊對系統內的用戶信息進行日常管理和維護。

上述內容構成本發明創造內容。

附圖說明

構成本發明創造的一部分的附圖1用來提供對本發明創造的進一步理解，本發明創造的示意性實施例及其說明用于解釋本發明創造，并不構成對本發明創造的不當限定。

附圖標記說明：

1-虛擬三維操作模塊，2-數字化人體頭部模型模塊，3-全自動的客觀評價模塊，4-知識學習與考核模塊，5-成長曲線模塊，6-開放性擴展模塊，7-用戶管理模塊，8-空間位姿捕捉傳感模塊，9-氣動驅動模塊，10-仿生人頭模塊，11-帶有自動識別的可更換上頜模塊，12-帶有自動識別的可更換下頜模塊。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明創造中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

如圖所示，本發明創造包含空間位姿捕捉傳感模塊、仿生人頭模塊、帶有自動識別的可更換上頜模塊、帶有自動識別的可更換下頜模塊、氣動驅動模塊；系統包含利用虛擬現實技術構建的虛擬三維操作模塊、數字化人體頭部模型模塊、全自動的客觀評價模塊、知識學習與考核模塊、成長曲線模塊、開放性擴展模 塊、用戶管理模塊。

整個工作過程中，系統可自動識別可更換的上頜模塊、可更換的下頜模塊，根據不同的上頜模塊與下頜模塊在系統中自動呈現不同的病例。系統通過空間位姿捕捉傳感模塊來捕捉氣動驅動模塊在放生人頭模塊上進行操作時的位移、旋轉、角度等數據，并同時在虛擬三維操作模塊和數字化人體頭部模型模塊中呈現同步的操作。系統收集上述數據通過全自動客觀評價模塊進行評價生成參考成績。成長曲線模塊依據全自動客觀評價模塊對多次同項病例生成的參考成績形成成長曲線。通過開放新擴展模塊可向知識學習考核模塊添加自定義內容。通過用戶管理模塊對系統內的用戶信息進行日常管理和維護。

以上所述僅為本發明創造的較佳實施例而已，并不用以限制本發明創造，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護范圍之內。