计算机辅助的跟腱支具制造方法及装置制造方法及图纸

技术编号:15755045 阅读:146 留言:0更新日期:2017-07-05 01:12
本发明专利技术实施例提供一种计算机辅助的跟腱支具制造方法及装置。所述方法包括:获取患者肢体的三维点云数据和二维图像数据;根据所述三维点云数据生成所述患者肢体的三维模型;依据所述三维点云数据和所述二维图像数据的对应关系,将所述二维图像数据映射到所述三维模型中;对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型;控制3D打印设备打印所述三维上支具模型和所述三维下支具模型,制造出跟腱支具,其中,所述跟腱支具包括上支具托和下支具托。本发明专利技术实施例中,实现了制造个性化定制且舒适度更高的跟腱支具,提高了支具制造的精度。

【技术实现步骤摘要】
计算机辅助的跟腱支具制造方法及装置
本专利技术涉及计算机视觉技术,尤其涉及一种计算机辅助的跟腱支具制造方法及装置。
技术介绍
对于踝部骨折、胫腓骨下部骨折及踝部韧带损伤术后的患者可采用石膏外固定。然而,石膏与皮肤的贴合度较差,穿戴后的舒适度也较差,使得患者非常痛苦。另外,石膏硬度大,不利于后期功能康复,而后期如果不进行适当的功能训练,患肢肌肉力量将严重减弱,关节活动幅度也将降低。良好的支具对患者恢复正常功能具有重要意义。3D打印技术具有设备及材料的价格低,精度高,材料可选范围大,打印物品的质量好等优点。3D打印支具轻便易于穿戴,能与患者皮肤很好地贴合,在骨科中的应用越来越广泛。针对不同病人,不同部位以及不同功能需求,支具越来越强调个体化的设计和制造。然而,当前跟腱支具制造主要依靠手工测量,导致无法个性化定制、质量粗糙、精度不够等诸多缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种计算机辅助的跟腱支具制造方法及装置,以实现制造个性化定制且舒适度更高的跟腱支具,提高了支具制造的精度。根据本专利技术的一方面,提供一种计算机辅助的跟腱支具制造方法。所述方法包括:获取患者肢体的三维点云数据和二维图像数据;根据所述三维点云数据生成所述患者肢体的三维模型;依据所述三维点云数据和所述二维图像数据的对应关系,将所述二维图像数据映射到所述三维模型中;对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型;控制3D打印设备打印所述三维上支具模型和所述三维下支具模型,制造出跟腱支具,其中,所述跟腱支具包括上支具托和下支具托。优选地,所述对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型的处理包括:根据预设的上支具比例数据和预设的下支具比例数据确定分割面,利用确定的分割面将所述三维模型分割成所述三维上支具模型和所述三维下支具模型,其中,所述上支具比例数据用于表征所述上支具托与所述跟腱支具的占比信息,所述下支具比例数据用于表征所述下支具托与所述跟腱支具的占比信息。优选地,所述对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型的处理还包括:在所述三维模型中,分割出与患者肢体的伤口部位相应的伤口窗区域,和/或,标记用于对三维上支具模型和三维下支具模型进行长度分割的分界线,和/或,设置预设数量的通风孔。优选地,所述方法还包括:利用所述三维模型,所述三维上支具模型以及所述三维下支具模型,在计算机上虚拟佩戴、换药和康复训练过程,并且,生成STL格式的所述三维模型的数据、所述三维上支具模型的数据和所述三维下支具模型的数据以及患者康复计划文档、虚拟康复演示文件。优选地,所述方法还包括:存储以下数据中的一种或多种到患者肢体数据库中:所述三维点云数据、所述三维模型、所述三维上支具模型、所述三维下支具模型、所述三维模型的数据、所述三维上支具模型的数据、所述三维下支具模型的数据、患者康复计划文档和虚拟康复演示文件。根据本专利技术的另一方面,提供一种跟腱支具制造装置。所述装置包括:数据获取模块,用于获取患者肢体的三维点云数据和二维图像数据;模型生成模块,用于根据所述三维点云数据生成所述患者肢体的三维模型;数据映射模块,用于依据所述三维点云和所述二维图像数据的对应关系,将所述二维图像数据映射到所述三维模型中;模型分割模块,用于对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型;支具制造控制模块,用于控制3D打印设备打印所述三维上支具模型和所述三维下支具模型,制造出跟腱支具,其中,所述跟腱支具包括上支具托和下支具托。优选地,所述模型分割模块用于根据预设的上支具比例数据和预设的下支具比例数据确定分割面,利用确定的分割面将所述三维模型分割成所述三维上支具模型和所述三维下支具模型,其中,所述上支具比例数据用于表征所述上支具托与所述跟腱支具的占比信息,所述下支具比例数据用于表征所述下支具托与所述跟腱支具的占比信息。优选地,所述模型分割模块还用于在所述三维模型中,分割出与患者肢体的伤口部位相应的伤口窗区域,和/或,标记用于对三维上支具模型和三维下支具模型进行长度分割的分界线,和/或,设置预设数量的通风孔。优选地,所述装置还包括:过程虚拟模块,用于利用所述三维模型,所述三维上支具模型以及所述三维下支具模型,在计算机上虚拟佩戴、换药和康复训练过程,并且,生成STL格式的所述三维模型的数据、所述三维上支具模型的数据和所述三维下支具模型的数据以及患者康复计划文档、虚拟康复演示文件。优选地,所述装置还包括:数据存储模块,用于存储以下数据中的一种或多种到患者肢体数据库中:所述三维点云数据、所述三维模型、所述三维上支具模型、所述三维下支具模型、所述三维模型的数据、所述三维上支具模型的数据、所述三维下支具模型的数据、患者康复计划文档和虚拟康复演示文件。根据本专利技术实施例提供的计算机辅助的跟腱支具制造方法及装置,通过获取患者肢体的三维点云数据和二维图像数据;根据三维点云数据生成患者肢体的三维模型;依据三维点云数据和二维图像数据的对应关系,将二维图像数据映射到三维模型中;对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型;控制3D打印设备打印三维上支具模型和三维下支具模型,制造出跟腱支具。实现了制造个性化定制且舒适度更高的跟腱支具,提高了支具制造的精度。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例一的计算机辅助的跟腱支具制造方法的流程图;图2是示出根据本专利技术实施例二的计算机辅助的跟腱支具制造方法的流程图;图3是示出根据本专利技术实施例二的计算机辅助的跟腱支具制造方法中伤口窗的示例性示意图;图4是示出根据本专利技术实施例二的计算机辅助的跟腱支具制造方法中长腿支具和短腿支具的示例性示意图;图5是示出根据本专利技术实施例二的计算机辅助的跟腱支具制造方法中上支具托和下支具托的示例性示意图;图6是示出根据本专利技术实施例二的计算机辅助的跟腱支具制造方法中通风孔的示例性示意图;图7是示出根据本专利技术实施例三的跟腱支具制造装置的逻辑框图;图8是示出根据本专利技术实施例四的跟腱支具制造装置的逻辑框图。具体实施方式下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。本领域技术人员可以理解,本专利技术中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等,既不代表任何特定技术含义,也不表示它们之间的必然逻辑顺序。实施例一图1是示出根据本专利技术实施例一的计算机辅助的跟腱支具制造方法的流程图。可在如图7所示的装置执行所述方法。参照图1,在步骤S110,获取患者肢体的三维点云数据和二维图像数据。这里,通过测量仪器得到的扫描对象外观表面的点数据集合称为点云数据,三维点云数据是通过如三维激光雷达等图像获取设备得到的扫描对象外观表面的点数据集合。在本实施例中,扫描对象是患者肢体。三维点云数据存储的是扫描对象的三维坐标XYZ。本专利技术实施例将三维点云处理技术运用到支具制造领域,通过三维点云获取患者肢体对应的模型。比如,可以利用单目彩色相机和深度相机,将两个相机同步后进行连续采集。其中,单目彩色相机用于采集二维彩色肢体图像,深度相机用于采集三维肢体数据。相比手工测量,三维扫描设备不仅数本文档来自技高网...
计算机辅助的跟腱支具制造方法及装置

【技术保护点】
一种计算机辅助的跟腱支具制造方法,其特征在于,所述方法包括:获取患者肢体的三维点云数据和二维图像数据;根据所述三维点云数据生成所述患者肢体的三维模型;依据所述三维点云数据和所述二维图像数据的对应关系,将所述二维图像数据映射到所述三维模型中;对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型;控制3D打印设备打印所述三维上支具模型和所述三维下支具模型,制造出跟腱支具,其中,所述跟腱支具包括上支具托和下支具托。

【技术特征摘要】
1.一种计算机辅助的跟腱支具制造方法,其特征在于,所述方法包括:获取患者肢体的三维点云数据和二维图像数据;根据所述三维点云数据生成所述患者肢体的三维模型;依据所述三维点云数据和所述二维图像数据的对应关系,将所述二维图像数据映射到所述三维模型中;对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型;控制3D打印设备打印所述三维上支具模型和所述三维下支具模型,制造出跟腱支具,其中,所述跟腱支具包括上支具托和下支具托。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型的处理包括:根据预设的上支具比例数据和预设的下支具比例数据确定分割面,利用确定的分割面将所述三维模型分割成所述三维上支具模型和所述三维下支具模型,其中,所述上支具比例数据用于表征所述上支具托与所述跟腱支具的占比信息,所述下支具比例数据用于表征所述下支具托与所述跟腱支具的占比信息。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对映射后的三维模型进行分割处理,得到三维上支具模型和三维下支具模型的处理还包括:在所述三维模型中,分割出与患者肢体的伤口部位相应的伤口窗区域,和/或,标记用于对三维上支具模型和三维下支具模型进行长度分割的分界线,和/或,设置预设数量的通风孔。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:利用所述三维模型,所述三维上支具模型以及所述三维下支具模型,在计算机上虚拟佩戴、换药和康复训练过程,并且,生成STL格式的所述三维模型的数据、所述三维上支具模型的数据和所述三维下支具模型的数据以及患者康复计划文档、虚拟康复演示文件。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:存储以下数据中的一种或多种到患者肢体数据库中:所述三维点云数据、所述三维模型、所述三维上支具模型、所述三维下支具模型、所述三维模型的数据、所述三维上支具模型的数据、所述三维下支具模型的数据、患者康复计划文档和虚拟康复演示文件...

【专利技术属性】
技术研发人员:滕书华邓志刚张鹏
申请(专利权)人:湖南拓视觉信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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