[發明專利]智能化乳房外形3D測量方法及系統

在審

• 申請號: 202010684498.3
• 申請日: 2020-07-16
• 公開（公告）號: CN113940662A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 李建一;邱繼紅;孫澤俊;孫原博;黃崢;李雪僑
• 申請（專利權）人: 沈陽曼德醫療系統有限公司;沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: A61B5/107
• 分類號: A61B5/107
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發明涉及智能化乳房外形3D測量系統及方法，包括：拍攝裝置，包括多個相機，用于拍攝胸部點云圖像；圖像處理模塊，用于對多個相機拍攝的點云圖像進行預處理和配準融合，形成一幅三維圖像，并根據拼接后的三維圖像繪制胸部特征曲線；測量計算模塊，用于根據三維圖像和顯示標定模塊發送的特征點對胸部進行測量，并將測量結果發送至顯示標定模塊；顯示標定模塊，用于標定特征點，將特征點發送至測量計算模塊，并接收測量計算模塊反饋的測量結果進行顯示。本發明操作簡單、安全、無公害、無輻射，拍攝裝置可根據實際需求自由調節；測量快速，完成拍攝和圖像生成低于2秒；作為醫療檢測設備，測量過程中不存在任何傷害人身安全的風險。

技術領域

本發明屬于醫療檢測技術領域，具體說是一種智能化乳房外形3D測量系統及方法。

背景技術

乳房測量是女性乳房整形和乳腺疾病術前術后的必要過程，用于確定手術點位、假體體積、對稱性美觀性評估等。測量類別可分為體積測量、外形測量和表面積測量，每個類別都包括了多種測量方法，各種測量方法的機制、可靠性及可行性各不相同。其中體積測量方法根據其機制可以進一步分為自然外形法、幾何近似法等方法。若要對乳房更客觀的評價，需要綜合考慮乳房的體積、外形和表面積三個方面。

現有的測量方法為人工測量，工具主要為皮尺、游標卡尺；對稱性美觀性的評估方法主要為人為主觀評估。現有的測量方法和工具需要人工讀取測量值，然后根據人工測量值計算或估算。人工測量時，測量工具需要緊貼人體表面，而由于乳房的柔軟性，工具接觸會導致形變，產生錯誤結果的情況極多，誤差大；準確測量對測量者要求高，且一般需要多次測量求取平均值以減少誤差，耗時較長。由于測量經驗不足或測量誤差，將影響術后效果，導致術后兩側乳房體積、形態不一致，類似手術失敗的案例也屢見不鮮。

因此，快速、精準的乳房測量方法和系統，對于乳房疾病手術和乳房整形手術意義重大，將極大改善術前手術位置標定、乳房假體計算、術后塑形預測、手術效果評估。

發明內容

針對上述現存技術手段的不足，本發明目的是提供一種智能化乳房外形3D測量設備及系統，以解決上述困難和技術缺陷。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：智能化乳房外形3D測量系統，包括：

拍攝裝置，包括多個相機，用于拍攝胸部點云圖像；

圖像處理模塊，用于對多個相機拍攝的點云圖像進行預處理和配準融合，形成一幅三維圖像，并根據拼接后的三維圖像繪制胸部特征曲線；

測量計算模塊，用于根據三維圖像和顯示標定模塊發送的特征點對胸部進行測量得到胸部幾何信息，并將胸部幾何信息發送至顯示標定模塊；

顯示標定模塊，用于標定特征點，將特征點發送至測量計算模塊，并接收測量計算模塊反饋的胸部幾何信息進行顯示。

所述拍攝裝置包括三個相機，三個相機設于支架上；第一相機與第三相機等高且位于同一水平面，并以第一相機與第三相機連線中點對稱設置；所述第一相機的光軸與第三相機光軸相交于一點；第二相機位于所述中點正下方，且光軸與所述水平面所成角度為銳角。

智能化乳房外形3D測量方法，包括以下步驟：

多個相機同時拍攝胸部形成點云圖像；

將多個點云圖像進行預處理和配準融合，形成一幅三維圖像；

根據拼接后的三維圖像繪制胸部特征曲線；

在三維圖像上標定特征點；

通過特征點三維坐標和胸部特征曲線得到胸部幾何信息，實現對胸部的測量。

所述將多個點云圖像進行預處理和配準融合，包括以下步驟：