[發(fā)明專利]贗復(fù)體制作方法、系統(tǒng)、終端以及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010383313.5
• 申請(qǐng)日: 2020-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111559081A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周一雄;王震;宋雪霏;李倫昊;馬波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院
• 主分類號(hào): B29C64/386
• 分類號(hào): B29C64/386;B33Y50/00;G06F30/10
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 倪靜

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N贗復(fù)體制作方法、系統(tǒng)、終端以及介質(zhì)，包括：包括：采集人臉3D數(shù)據(jù)；根據(jù)人臉3D數(shù)據(jù)對(duì)特定的人臉角度進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)定位；將關(guān)鍵點(diǎn)定位后的人臉3D數(shù)據(jù)注冊(cè)到一3D人臉模板；在3D人臉模板中選取多個(gè)臉部關(guān)鍵點(diǎn)；根據(jù)選取多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)后的3D人臉模板生成鏡面3D人臉模型；進(jìn)行3D打印得到贗復(fù)體。解決了現(xiàn)有技術(shù)中表面著色依然依靠手工繪制，耗時(shí)且人力成本高因而價(jià)格昂貴；并獲取的數(shù)據(jù)只能是患者臥位，以及由于掃描致使患者暴露于過(guò)多射線的問(wèn)題。本申請(qǐng)可于患者直立位獲取面部形態(tài)數(shù)據(jù)、使患者在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中免受射線、2D紋理和3D位置信息同步匹配的數(shù)據(jù)采集模式，并進(jìn)行鏡像建模和校正并3D打印贗復(fù)體，用于顱面部損傷、術(shù)后患者的面部形態(tài)和外觀裝飾。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種顱頜面缺損后的修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種贗復(fù)體制作方法、系統(tǒng)、終端以及介質(zhì)。

背景技術(shù)

眼眶、頜面、顱腦腫瘤切除、嚴(yán)重外傷等損傷范圍較大的手術(shù)之后，部分病例因各種主客觀原因不進(jìn)行進(jìn)一步手術(shù)重建，而使用贗復(fù)體進(jìn)行裝飾，以達(dá)到美觀效果。傳統(tǒng)贗復(fù)體的制作以面部取模、模具制作、包埋鑄造、基臺(tái)適配、去除蠟質(zhì)、硅膠添加、表面著色、清理修剪等復(fù)雜流程，對(duì)操作者要求高，制作成本和人力成本高，耗時(shí)長(zhǎng)。近年興起的計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)利用CT醫(yī)學(xué)技術(shù)獲取患者三維面部數(shù)據(jù)，使用粉末材料的選擇性燒結(jié)進(jìn)行3D打印(CN101224144A)。此類新方法雖然通過(guò)計(jì)算機(jī)建模獲得了更貼近所需形態(tài)的贗復(fù)體結(jié)構(gòu)，但一方面表面著色依然依靠手工繪制，耗費(fèi)大量人力物力且對(duì)繪制者要求高，耗時(shí)且人力成本高因而價(jià)格昂貴；另一方面CT獲取的數(shù)據(jù)是在患者臥位時(shí)獲取，其與患者直立位時(shí)的軟組織形態(tài)具有差異，所制模型無(wú)法完全滿足患者的形態(tài)需求；此外，軟組織短時(shí)間內(nèi)存在一定的形態(tài)變異，不可能頻繁使用CT對(duì)患者進(jìn)行掃描致使患者暴露于過(guò)多射線。

申請(qǐng)內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本申請(qǐng)的目的在于提供一種贗復(fù)體制作方法、系統(tǒng)、終端以及介質(zhì)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中表面著色依然依靠手工繪制，耗費(fèi)大量人力物力且對(duì)繪制者要求高，耗時(shí)且人力成本高因而價(jià)格昂貴；另一方面CT獲取的數(shù)據(jù)是在患者臥位時(shí)獲取，其與患者直立位時(shí)的軟組織形態(tài)具有差異，所制模型無(wú)法完全滿足患者的形態(tài)需求此外，軟組織短時(shí)間內(nèi)存在一定的形態(tài)變異，不可能頻繁使用CT對(duì)患者進(jìn)行掃描致使患者暴露于過(guò)多射線的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N贗復(fù)體制作方法，包括：采集人臉3D數(shù)據(jù)；根據(jù)所述人臉3D數(shù)據(jù)對(duì)特定的人臉角度進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)定位；將關(guān)鍵點(diǎn)定位后的人臉3D數(shù)據(jù)注冊(cè)到一3D人臉模板；在所述3D人臉模板中選取多個(gè)臉部關(guān)鍵點(diǎn)；根據(jù)選取多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)后的3D人臉模板生成鏡面3D人臉模型；將所述鏡面3D人臉模型進(jìn)行3D打印得到贗復(fù)體。

于本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，采集人臉3D數(shù)據(jù)的方式包括：利用結(jié)構(gòu)光掃描儀采集人臉3D數(shù)據(jù)。

于本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述人臉3D數(shù)據(jù)包括：多個(gè)角度的人臉紋理與形狀圖片。

于本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，根據(jù)所述人臉3D數(shù)據(jù)對(duì)特定的人臉角度進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)定位的方式包括：利用HOG主動(dòng)外觀模型對(duì)所述人臉3D數(shù)據(jù)中的人臉角度進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)定位。

于本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，將關(guān)鍵點(diǎn)定位后的人臉3D數(shù)據(jù)注冊(cè)到一3D人臉模板的方式包括：通過(guò)非剛性迭代最近點(diǎn)算法將關(guān)鍵點(diǎn)定位后的人臉3D數(shù)據(jù)注冊(cè)到一3D人臉模板。

于本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述臉部關(guān)鍵點(diǎn)包括：眼眶部分關(guān)鍵點(diǎn)，其中，所述眼眶部分包括：顴點(diǎn)、額顳點(diǎn)、內(nèi)外眥點(diǎn)、瞼緣、角鞏緣、淚阜以及眼瞼皺襞中的一種或多種。

于本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，根據(jù)選取多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)后的3D人臉模板生成鏡面3D人臉模型的方式包括：以面中線作為軸線，在所述選取多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)后的3D人臉模板中圈選出用于制作贗復(fù)體的健側(cè)參照區(qū)域；將所述健側(cè)參照區(qū)域進(jìn)行對(duì)稱翻轉(zhuǎn)得到鏡面模型；將所述鏡面模型的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整得到鏡面3D人臉模型。