[發明專利]一種基于光學三維測量的耳廓缺損測量方法

有效

• 申請號: 201710897396.8
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107773246B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李中偉;詹國敏;鐘凱
• 申請（專利權）人: 武漢惟景三維科技有限公司
• 主分類號: A61B5/107
• 分類號: A61B5/107
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

本發明屬于圖像處理技術領域，公開了一種基于光學三維測量的耳廓缺損測量方法，包括下述步驟：利用結構光三維測量方法分別獲取測試對象的兩側耳廓完整點云數據；將測量得到的點云數據拼合，以將點云統一到一個三維坐標系下；在三維坐標系下對拼合完成的耳廓點云進行分割，將完整的耳廓從點云數據中分割出來；將分割出來的點云數據投影至平面以創建外輪廓，獲取點云投影面積并通過迭代優化得到點云最大投影面積；將測試對象兩側耳廓的最大投影面積相除，得到耳廓缺損比例；本發明的方法將結構光三維測量技術引入耳廓缺損鑒定領域，將高速三維測量技術與針對耳廓缺損鑒定提出的數據處理方法結合，實現了耳廓缺損測量方法的自動化。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，更具體地，涉及一種基于光學三維測量的耳廓缺損測量方法。

背景技術

在法醫臨床診斷中，耳廓缺損傷殘等級鑒定是一項重要而又常見的項目。耳廓面積缺損百分比是耳廓傷殘缺損等級的主要依據，在臨床的鑒定中，法醫常常使用患側與健側耳廓的最大投影面積比例作為缺損百分比的值。

法醫臨床常常使用以下兩種方法進行耳廓缺損比例測量：(1)薄膜描記法；(2)攝影像素法。薄膜描記法使用方格透明薄膜覆蓋在耳廓上，手工描記耳廓輪廓，通過統計方格的數量來估計耳廓面積。攝影像素法使用數碼相機正對耳廓拍照，并在同一視場下放置標準面積的方格紙，通過在圖像處理軟件中統計耳廓與方格紙占據的像素，依據其比例估計耳廓面積。

這兩種方法因其簡單易用，被廣泛應用于臨床鑒定中，但由于其主要為人工操作，一致性較差，相機的拍攝結果存在鏡頭的非線性畸變，且結果不方便電子化歸檔，故需要一種更精確且自動化的方法實現耳廓缺損測量。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于光學三維測量的耳廓缺損測量方法，其目的在于，由此實現耳廓缺損測量的自動化。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于光學三維測量的耳廓缺損測量方法，該方法包括下述步驟：

S101、利用結構光三維測量方法分別獲取測試對象的兩側耳廓完整點云數據；

S102、將測量得到的點云數據拼合，以將點云統一到一個三維坐標系下；

S103、在三維坐標系下對拼合完成的耳廓點云進行分割，將完整的耳廓從點云數據中分割出來；

S104、將分割出來的點云數據投影至平面以創建外輪廓，獲取點云投影面積并通過迭代優化得到點云最大投影面積；

S105、將測試對象兩側耳廓的最大投影面積相除，得到耳廓缺損比例。

優選地，上述基于光學三維測量的耳廓缺損測量方法，采用面結構光三維測量方法對測試對象的耳廓進行完整的測量，獲取兩側耳廓完整的點云數據。

優選地，上述基于光學三維測量的耳廓缺損測量方法，點云拼合采用基于標志點識別的自動拼合或無標志點的自動拼接方法。

優選地，上述基于光學三維測量的耳廓缺損測量方法，其步驟S104包括求解點云投影面積的步驟和迭代優化得到最大投影面積的步驟；

其中，求解點云投影面積的方法具體包括如下子步驟：

(a.1)將分割出來的點云數據投影至XOY平面，獲得平面點云；

(a.2)提取平面點云的外包圍輪廓；

(a.3)采用下式計算外包圍輪廓多邊形的面積，即為對應投影方向的投影面積；

其中，i為外包圍點的編號，N為外包圍點的數量，P_i.x,P_i.y分別是第i個外包圍點的X軸方向、Y軸方向坐標，S_p為外包圍多邊形面積。