[发明专利]基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定方法及系统

权利要求书

1.一种基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定方法，其特征在于：通过三维面部中各标记点，确定面部软组织矢状向中轴面；包括以下步骤，

S1、三维空间标定，利用双目视觉技术中的张正友摄像机标定方法进行标定，并获得摄像头组的内参和外参；建立以两台摄像机L、R的中点为世界坐标原点的三维坐标系：取摄像头镜头L中心点O_l与摄像头镜头R中心点O_r连线中点O为坐标系原点，两台摄像机镜头中心连线为X轴，与地面平行，Y轴垂直于地面，Z轴垂直于X轴与Y轴；

S2、采集面部图像，让拍摄对象正对坐标原点站立，使拍摄对象面部处于摄像头L与摄像头R共同的拍摄区域，使用面部标记组件对拍摄对象进行标记，将固定式标记点插入拍摄对象的标记部位，摄像头L、R同时拍摄图像；

S3、在双侧摄像头所采集的面部图像上获取标记点坐标，包括固定式标记点和图像特征标记点；

S31、对于固定式标记组件：计算面部标记组件的质心M在摄像头L与摄像头R所采集的面部图像中的对应点M_l、M_r，坐标为与并据此结合摄像头的内参和外参计算各标记点在世界坐标系中的三维空间坐标(x_M，y_M，z_M)；

S32、对于图像特征标记点：利用鼠标选取特征点N在摄像头L与摄像头R所采集的图像中的对应点N_l、N_r，坐标为与并结合摄像头的内参和外参，计算各标记点在世界坐标系中的三维空间坐标(x_N，y_N，z_N)；步骤S32中图像特征点的获取，具体为：

S321、操作人员点选面部特征点N分别在摄像头L与摄像头R采集的结果图像中的对应点N_l，N_r，坐标为根据摄像机的内参与外参，采用双目视觉理论计算当前特征点N在世界坐标系的空间坐标(x_N，y_N，z_N)；

S322、所采集的图像特征点包括：左眼尾点N_e1、右眼尾点N_e2、左眼角点N_ee1、右眼角点N_ee2、左口角点N_l1、右口角点N_l2、鼻根点N_nr、鼻尖点N_nt、下巴颏点N_ch、上唇中点N_luc、下唇中点N_llc；

S4、利用各标记点的三维空间坐标，计算各特征点，确定矢状向中轴面；步骤S4具体为：

S41、根据左眼尾点N_e1、右眼尾点N_e2计算眼尾中点N_ec：

S42、根据左眼角点N_ee1、右眼角点N_ee2计算眼角中点N_eec：

S43、根据左口角点N_l1、右口角点N_l2计算口中点N_lc：

S44、根据左侧耳部标记点M_e1、右侧耳部标记点M_e2计算耳部中点M_ec：

S45、根据下巴颏点N_ch、鼻根点N_nr、鼻尖点N_nt、眼尾中点N_ec、眼角中点N_eec、口中点N_lc、耳部中点M_ec，利用最小二乘法计算到这些点的距离的平方和最小的平面l₀，该平面即为矢状向中轴面。