[發明專利]一種基于等高線的人耳輪廓特征增強和生理參數提取方法

有效

• 申請號: 201710731431.9
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107590833B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 余光正;吳銳興;謝菠蓀
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;A61B5/107
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種基于等高線的人耳輪廓特征增強和生理參數提取方法，其特征在于，包括步驟：

1）在經過坐標統一的人耳三維掃描模型上，沿耳廓正面法向方向生成耳廓等高線；具體包括步驟：

11）通過激光掃描獲得頭部和耳廓的三維模型；

12）對所述三維模型構建法蘭克福面，建立坐標系統；具體包括步驟：

121）首先確定通過左、右耳屏上點和右眼眶下緣點確定不同受試者的法蘭克福面；

122）然后將平行于所述法蘭克福面且經過左、右耳道口的平面定義為坐標系統的xoy平面，兩耳道口連線中點作為原點O，x軸穿過兩耳道口指向正右方，y軸指向正前方，z軸指向正上方；

13）分離出耳廓的三維模型；

14）確定耳廓正面法向方向，然后沿耳廓正面法向生成耳廓三維模型的等高線；具體包括步驟：

141）在所述xOy平面與頭部的截面上，確定耳翼頂點T和耳屏尖點T'，垂直于TT'連線的方向即為耳廓正面法向方向；

142）以所述耳廓正面法向方向為法線，生成一系列等距平面，并于人耳相交得到等距剖面線，即得到所述耳廓等高線；

2）在所述耳廓等高線的輔助下，在人耳三維模型上依次擬合出耳廓特征線和耳廓特征點；所述的耳廓特征線包括屏間切跡邊緣線l₁，耳輪腳脊線l₂，反耳輪下邊緣線l₃，耳輪內邊緣線l₄，耳輪外邊緣線l₄'；所述的耳廓特征點包括屏間切跡頂點A，耳廓或耳垂最低點B，耳甲腔頂點C，以及耳甲腔最低點D；

3）基于所述耳廓特征線和耳廓特征點，根據人耳生理參數的定義，形成耳廓生理參數測量線和生理參數測量點；所述的耳廓生理參數測量線包括l₅、l₆、l₇、l₈、l₉和l₁₀，所述的生理參數測量點包括E、F、G、H、I和J，其中，E為l₄'上離B最遠點、F為平行于l₆且與l₄'內側相切的點、G為平行于l₆且與l₄'外側相切的點、H為l₅與l₂的交點、I點為l₅與l₃的交點、J為l₅與l₄的交點； l₅為l₁的角平分線、l₆為經過BE兩點的連線、l₇為經過F點的切線、l₈為經過G的切線、l₉為經過E的切線、l₁₀為經過B的切線；

4）采用所述耳廓生理參數測量線和生理參數測量點，依次測量并存儲相應的人耳生理參數；依次測量并存儲的人耳生理參數包括耳甲腔高度d₁、耳甲艇高度d₂、耳甲腔寬度d₃、三角窩高度d₄、耳廓最大長d₅、耳廓最大寬d₆和屏間切跡寬度d₇，以及耳廓旋轉θ₁和耳甲腔旋轉角θ₂，所述的d₁為A和H之間的距離；所述的d₂為H和I之間的距離；所述的d₃ 為C和C'之間的距離；d₄ 為I和J之間的距離；所述的d₅為 B和E之間的距離；所述的d₆為l₇和 l₈之間的距離；所述的d₇為屏間切跡l₁的寬度；所述θ₁為l₆與垂直方向的夾角，所述θ₂為l₅與垂直方向的夾角。

2.根據權利要求1所述的基于等高線的人耳輪廓特征增強和生理參數提取方法，其特征在于，還包括：

步驟5）直接在人耳三維模型上補充測量其他人耳生理參數，包括耳翼點高度、耳背至耳屏距離、耳屏至耳翼水平距離、耳甲腔深度、容貌耳長、耳廓張角。