一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现仪制造技术

本发明专利技术公开了一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现方法，包括以下步骤：图像或数据获取，利用B超探头获得胎儿的断层图像序列；图像预处理及分割，将所述图像序列进行图像增强、滤波去噪等操作，采用基于最大类间方差法的三维分割法自动分割出胎儿图像区域；三维物体表面重建，根据所述预处理后的图像序列，利用由二维轮廓线重构三维形体的切片级方法进行三维重建，同时去除胎儿的性别特征；手臂运动识别，利用MYO臂环进行手臂运动的识别，如向左、向右、向上、向下，从而可以控制所建三维模型的旋转翻转等操作；使用OpenGL进行重建结果的显示，并结合手环的识别结果对三维模型进行操作。本发明专利技术将手臂运动识别运用于胎儿的3D全景展示，可以使得三维互动效果更直观便捷。

A fetal panoramic display system based on ultrasound and 3D Technology

The present invention discloses a fetal panoramic display method based on ultrasound and 3D technology, including the following steps: image or data acquisition, using B ultrasonic probe to obtain fetal fault image sequence, image preprocessing and segmentation, image enhancement, filtering de-noising, and so on, based on maximum inter class variance. The three-dimensional segmentation method of the method automatically divides the region of the fetal image; the surface of the three-dimensional object is reconstructed. According to the preprocessed image sequence, the three-dimensional reconstruction is carried out by the slice level method of reconstructing the three-dimensional shape by the two-dimensional contour line, and the sex characteristics of the fetus are removed; the arm motion recognition and the arm movement of the MYO arm are used to carry out the arm movement. The recognition, such as left, right, upward and downward, can control the rotation and flip of the 3D model, and use the OpenGL to display the reconstruction results and operate the 3D model with the recognition results of the hand ring. The invention applies the arm movement recognition to the 3D panoramic display of the fetus, which can make the three-dimensional interactive effect more intuitive and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现仪
本专利技术属于手臂运动识别控制3D模型
，特别涉及一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现方法。
技术介绍
目前医院B超检查最常用的是二维B超，输出是一个断层平面图像，只适用于专业人士检查分析使用。对于父母构建胎儿的整体形象概念来说不够亲和直观。而大多数三维B超扫描建立的模型，都是通过鼠标在屏幕上点击拖拽进行旋转等操作，人机交互效果比较差，交互界面较不友好。Myo臂环是加拿大ThalmicLabs公司于2013年初推出的一款控制终端设备。其包含个九轴惯性传感器单元、8个表面肌电传感器和1个蓝牙接收器。基本原理是：臂带上的感应器可以捕捉到用户手臂肌肉运动时产生的生物电变化，从而判断佩戴者的意图，再将电脑处理的结果通过蓝牙发送至受控设备。目前已有许多基于Myo臂环远程操作机器人的成果，如中国公开专利号：CN105014676，名称：一种机器人运动控制方法。该专利技术设计了一种利用Myo臂环远程控制机器人运动的系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现方法，以使所建胎儿三维模型可以通过手臂运动来旋转观看。本专利技术的目的通过以下方案实现：一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现仪，其特征在于，包括B超仪、电脑主机、显示器、MYO臂环，所述的B超仪通过网线或者Wifi连接到电脑主机，MYO臂环通过蓝牙模块连接到电脑主机。优选的，所述的B超仪用于胎儿超声波断层图像序列的获取，并通过网线或者Wifi将图像数据传送到电脑主机；优选的，所述的电脑主机通过网线或者Wifi获取B超仪的图像数据，并对图像数据进行图像处理、3D建模；通过蓝牙获取MYO臂环的手臂运动信号数据，并对其进行处理获得用户手势信号，以对所述3D模型进行更新操作；优选的，所述的显示器与电脑主机相连接，用于胎儿三维模型的显示；优选的，所述的MYO臂环通过蓝牙与电脑主机相连接，用于对手臂运动进行识别，并通过蓝牙将手臂运动信号数据发送给电脑主机；优选的，Myo臂环由Thalmic公司提供。为实现上述目的，本专利技术一种技术方案为提供一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现方法，其特征在于：包括以下步骤：1)图像或数据获取，利用B超探头扫描获得断层图像序列，或者从历史数据直接获取胎儿的超声波图像序列；2)图像预处理及分割，将所获的图像序列进行图像增强、滤波去噪等操作，采用基于最大类间方差法的三维分割法自动分割出胎儿图像区域；3)三维物体表面重建，利用由二维轮廓线重构三维形体的切片级方法进行三维重建，同时去除胎儿的性别特征；4)利用OpenGL对上述三维重建模型在屏幕上显示；5)手臂运动识别，将Myo臂环戴在手臂上，通过Myo臂环检测手臂运动的姿态信号；6)通过蓝牙将Myo臂环采集的手臂运动信号数据传输给电脑；电脑通过Myo臂环的SDK编程将信号数据解析还原成用户的手势信号；7)结合手势信号与OpenGL函数库对三维模型进行操作并更新显示。所述三维物体表面重建的方法为切片级重建。切片级重建输入是一组平行的平面轮廓，需提取经图像处理后的待重建物体的边缘轮廓线，将其转换为凸多边形，然后利用轮廓匹配的思想，将相邻切片轮廓分成相似和不相似的两部分，再分别根据不同的准则和目标函数用三角面片连接对应的轮廓部分。由Thalmic公司设计并生产的臂环,其包含个九轴惯性传感器单元、8个表面肌电传感器和1个蓝牙接收器。其中九轴惯性传感器单元用于检测手臂运动轨迹及方位,表面肌电传感器用于检测不同手势时的手臂肌电信号,蓝牙接收器用于Myo与电脑主机的通信。本专利技术主要利用Myo臂环中的惯性传感器单元和蓝牙接收器来实现用户手臂运动的识别。所述的OpenGL是一个多平台的图形编程接口，可工作在Windows、Unix、MacOS等多个操作系统上，目前支持OpenGL的语言有C/C++、Fortran、Ada、Java、Pascal等。OpenGL是一个图形函数库，可调用其函数来显示或操作三维模型。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果：基于超声和3D技术对胎儿的图像数据进行三维重建，并利用手臂运动识别来操作所建三维模型的旋转，实现对胎儿模型的全景观看。附图说明图1为本专利技术胎儿全景展示仪方法的流程图；图2为本专利技术的可穿戴Myo臂环；图3为本专利技术的总体设计图；图4为本专利技术胎儿全景展示仪的流程图；其中：1为图像数据获取；2为图像预处理及分割；3为三维物体表面重建；4为手臂运动识别；5为重建结果显示；6为B超仪；7为电脑主机；8显示器；9为Myo臂环；具体实施方式本专利技术的具体实施方式是：1)利用B超仪6探头扫描获得断层图像序列，或者从历史数据直接获取胎儿的超声波图像序列；2)将所获的图像序列进行图像增强、滤波去噪等操作，采用基于最大类间方差法的三维分割法自动分割出胎儿图像区域；3)利用由二维轮廓线重构三维形体的切片级方法进行三维重建，同时去除胎儿的性别特征；4)利用OpenGL对上述三维重建模型在屏幕上显示；5)将Myo臂环9戴在手臂上，通过Myo臂环9检测手臂运动的姿态信号；6)通过蓝牙将Myo臂环采集的手臂运动信号数据传输给电脑；电脑通过Myo臂环9的SDK编程将信号数据解析还原成用户的手势信号；7)结合手势信号与OpenGL函数库对三维模型进行操作并更新显示。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式,都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现仪，其特征在于，包括B超仪、电脑主机、显示器、MYO臂环，所述的B超仪通过网线或者Wifi连接到电脑主机，MYO臂环通过蓝牙模块连接到电脑主机。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声和3D技术的胎儿全景展现仪，其特征在于，包括B超仪、电脑主机、显示器、MYO臂环，所述的B超仪通过网线或者Wifi连接到电脑主机，MYO臂环通过蓝牙模块连接到电脑主机。2.如权利要求1所述的胎儿全景展现仪，其特征在于，所述的B超仪用于胎儿超声波断层图像序列的获取，并通过网线或者Wifi将图像数据传送到电脑主机。3.如权利要求1所述的胎儿全景展现仪，其特征在于，所述的电脑主机通过网线或者Wifi获取B超仪的图像数据，并对图像数据进行图像处理、3D建模；通过蓝牙获取MYO臂环的手臂运动信号数据，并对其进行处理获得用户手势信号，以对所述3D模型进行更新操作。4.如权利要求1所述的胎儿全景展现仪，其特征在于，所述的显示器与电脑主机相连接，用于胎儿三维模型的显示。5.如权利要求1所述的胎儿全景展现仪，其特征在于，所述的MYO臂环通过蓝牙与电脑主机相连接，用于对手臂运动进行识别，并通...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，黄昆霞，李怡，
申请(专利权)人：中国人民解放军第四军医大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61