[发明专利]基于三维建模的脊柱侧弯测量方法

权利要求书

1.基于三维建模的脊柱侧弯测量方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，构建人体背部的三维模型，并采用相同的视角采集所述人体背部的影像，再根据所述人体背部的影像，确定所述人体背部对应的待测量区域；

步骤S2，将所述人体背部的三维模型和所述待测量区域在所述三维模型上的投影进行重叠处理，从而获得所述人体背部的三维面数据，再根据所述三维面数据，得到人体脊椎骨对应的空间曲线；

步骤S3，对所述空间曲线进行分析，从而得到表征人体脊柱侧弯状态的特征曲线；

步骤S4，对所述特征曲线进行分析，从而得到人体躯体前侧和/或后侧的弯曲参数；

步骤S5，对所述三维面数据进行分析，从而确定人体脊柱骨对应的扭转状态；

其中，在所述步骤S5中，对所述三维面数据进行分析，从而确定人体脊柱骨对应的扭转状态具体包括：

步骤S501，将所述三维面数据以每一节人体脊柱作为独立层进行分析，以此确定所述人体脊柱侧弯状态的特征曲线对应于26个脊柱节点的节点位置以及与所述节点位置相切的切线方向，再得到与所述切线方向垂直且包含所述节点位置所在空间点的平面，接着利用所述平面对所述三维面数据进行切片，从而得到所述三维面数据对应的26个剖面；

步骤S502，确定每一个所述剖面对应的剖面外缘曲线，并确定经过每一节人体脊柱左右两侧对应的肌肉高点的扭转切线，从而分别得到26组扭转切线集合；

步骤S503，根据所述人体脊柱侧弯状态的特征曲线中与每一个节点位置相切的切线方向和、与所述切线方向垂直且经过所述节点位置所在空间点的垂线之间的夹角，将每一组扭转切线进行空间旋转，以使所述扭转切线经过空间旋转后位于水平面内；再将所述扭转切线集合包含的所有扭转切线投影在同一水平面上，从而得到26条切线投影线，最后将所述26条切线投影线两两之间的相对夹角作为对应一节人体脊柱骨的扭转角。

2.如权利要求1所述的基于三维建模的脊柱侧弯测量方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，构建人体背部的三维模型具体包括：

步骤S101A，对目标对象的人体背部进行结构光扫描，以此获得目标对象的人体背部对所述结构光的反射光光强分布信息；

步骤S102A，根据所述反射光光强分布信息，确定所述目标对象的人体背部的三维形貌数据；

步骤S103A，根据所述人体背部的三维形貌数据，构建得到人体背部的三维模型。

3.如权利要求2所述的基于三维建模的脊柱侧弯测量方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，采集所述人体背部的影像，再根据所述人体背部的影像，确定所述人体背部对应的待测量区域具体包括：

步骤S101B，对所述人体背部采用与所述结构光扫描方向相同的视角进行照片拍摄，从而得到相应的背部影像；

步骤S102B，识别所述背部影像中人体脊柱的分布位置，并通过机器学习的方式分析得到所述背部影像中脊柱中线的影像特征，再根据所述影像特征，识别得到所述背部影像中的脊柱中线；

步骤S103B，将识别得到所述背部影像中的脊柱中线左右对称扩展预设宽度覆盖的区域作为所述人体背部对应的待测量区域，其中，所述扩展预设宽度覆盖的区域包含人体脊柱中线左右两边的肌肉高点，所述预设宽度为50mm-200mm。

4.如权利要求3所述的基于三维建模的脊柱侧弯测量方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，将所述人体背部的三维模型和所述待测量区域在所述三维模型上的投影进行重叠处理，从而获得所述人体背部的三维面数据具体包括：

将所述人体背部的三维模型和所述待测量区域在所述三维模型上的投影进行重叠处理，并根据所述重叠处理的结果，切割去除投影重叠区域以外的三维数据，从而获得所述人体背部的三维面数据。