[发明专利]基于三维建模的脊柱侧弯测量方法

说明书

本发明提供了基于三维建模的脊柱侧弯测量方法，其通过构建人体背部的三维模型和拍摄人体背部影像而确定待测量区域，再结合该三维模型和该待测量区域，得到人体背部的三维面数据，最后以该三维面数据为基础，得到人体躯体前侧和/或后侧的弯曲参数和人体脊柱骨对应的扭转状态，其通过三维建模的方式对人体脊柱进行精细化的分析，从而能够全面地和准确地确定人体每一节脊柱的侧弯角度和扭转状态，以此提高对人体脊柱侧弯测量的可靠性和有效性。

技术领域

本发明涉及人体工学测量的技术领域，特别涉及基于三维建模的脊柱侧弯测量方法。

背景技术

由于长期坐姿或者站姿不规范等因素的作用，人体很容易发生脊柱侧弯的情况。若人体脊柱侧弯的程度严重，不仅会影响人体的正常行走和睡眠，并且还会对人体的器官造成压迫，从而损害人体的身体健康。现有技术都是通过X光扫描拍摄的方式来获得人体脊柱骨的姿态分布，但是这种方式只能定性地判断人体脊柱是否发生侧弯，其无法准确地确定人体脊柱的侧弯程度大小和每一节脊柱骨的扭转角度和偏移位移，这严重地影响脊柱侧弯测量的准确性和全面性，以及降低脊柱侧弯测量结果的可信度。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于三维建模的脊柱侧弯测量方法，其通过构建人体背部的三维模型，并采用相同的视角采集该人体背部的影像，再根据该人体背部的影像，确定该人体背部对应的待测量区域，再将该人体背部的三维模型和该待测量区域在所述三维模型上的投影进行重叠处理，从而获得该人体背部的三维面数据，再根据该三维面数据，得到人体脊椎骨对应的空间曲线，以及对该空间曲线进行分析，从而得到表征人体脊柱侧弯状态的特征曲线，对该特征曲线进行分析，从而得到人体躯体前侧和/或后侧的弯曲参数和对该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；可见，该基于三维建模的脊柱侧弯测量方法通过构建人体背部的三维模型和拍摄人体背部影像而确定待测量区域，再结合该三维模型和该待测量区域，得到人体背部的三维面数据，最后以该三维面数据为基础，得到人体躯体前侧和/或后侧的弯曲参数和人体脊柱骨对应的扭转状态，其通过三维建模的方式对人体脊柱进行精细化的分析，从而能够全面地和准确地确定人体每一节脊柱的侧弯角度和扭转状态，以此提高对人体脊柱侧弯测量的可靠性和有效性。

本发明提供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；

进一步，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；

进一步，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；