[发明专利]一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法

权利要求书

1.一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取头部三维模型，以点云数据形式导入；

S2、对点云进行预处理及对齐；

S3、对头部各个关键点位置进行搜索及尺寸计算；

S4、显示头部三维模型并在其上标记关键点；

所述步骤S3包括：基于实际人体头部的关键点呈现出的几何特征，通过对整体点云三维特征点和指定截面上的二维特征点的搜索以对关键点进行定位，并对头部尺寸进行计算；

所述步骤S3具体包括：

S31、通过搜索坐标轴方向上的最值点，得到头顶点、鼻下缘点和后脑最高点；

S32、根据点云密度预设一投影阈值，将指定切片附近的点投影到切片截面上，搜索截面曲线上指定方向下指定范围内的极值点，得到眉心点；

S33、通过与点云质心以及其他关键点相对位置，在指定范围内搜索得到脸宽、下颚宽和下巴位置；

S34、基于所述步骤S31～S33中获得的关键点三维坐标值，计算相对距离得到头顶到下颚距离、脸宽、下颌宽度、眉心到鼻下缘距离、耳长度、后脑最高点到额头最高点距离、后脑最高点到鼻尖距离、眉骨到后脑最高点距；

S35、基于所述步骤S32中获得的眉心点三维坐标值，获取经过眉心点深度方向上的截面点云，通过角度栅格化规整截面曲线上的点，并获取头围尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、通过采样和滤波排除对象以外的杂点干扰并进行点云数据规整化和精简化。

3.根据权利要求2所述的一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法，其特征在于，所述步骤S21包括：

S211、对点云进行统计滤波排除对象外的离群干扰点；

S212、将坐标系移至点云质心位置，对点云进行上采样，对必要的空白栅格进行补点；还对点云进行体素栅格下采样，以每个栅格的重心作为采样点，去掉多余的紧密点，简化数据并均匀规整化点云排布。

4.根据权利要求2-3任一项所述的一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法，其特征在于，所述步骤S1包括：通过三维扫描仪获取头部的三维模型；在三维扫描仪进行扫描之前，统一初始扫描位置。

5.根据权利要求4所述的一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

S22、通过遍历计算头部点云在三维空间坐标系三坐标轴方向上的对称性进行角度调整，使得头部的三维模型统一对齐至标准的位置和方向。

6.根据权利要求2-3任一项所述的一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法，其特征在于，所述步骤S4包括：计算点云各点法向量，通过Possion重建方法重建点云表面网格，显示头部三维模型并在其上标记关键点。

7.根据权利要求6所述的一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括：

S5、手动校正辅助关键点定位，基于校正后的关键点更新头部尺寸。

8.根据权利要求7所述的一种用于医学诊疗辅助的头部三维数据处理方法，其特征在于，所述手动校正包括对三维模型的旋转、平移、缩放和取点。