【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及伤口三维建模，具体涉及基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量。
技术介绍
1、慢伤伤口指愈合速度慢，伤口超过1个月未能愈合，或者没有愈合倾向的难治性伤口，其中由于强烈的或长期的压力或压力合并剪力导致的压力性损伤最为常见，治疗时间长、难度大。早期的压力性损伤病人伤口深度评估方式，一般采用的是人工手动地将医用棉签深入病人伤口内，通过用尺子测量深入伤口棉签的长度作为伤口的深度，并通过量表的方式记录病人测量的伤口深度，但该种方法容易对病患造成不适，测量得到的伤口深度误差较大，同时医护人员的工作量较大，费时又费力，因此现有的测算方式一般改用的是通过三维扫描设备扫描伤口重建三维模型，如中国专利公开的一种伤口测量的方法及装置、存储介质(公开号：cn111067531a)，该专利技术中通过调用深度相机采集所述伤口图片对应的三维光点图形，扫描精度较高，但设备占用空间大，设备成本较大，操作较为繁琐，同时在长时间的治疗过程中，病人会根据病情的好转由病房搬回至住所居家休养，而病人家庭一般无法购买此类昂贵的三维扫描设备，需要病人频繁地前往医院复查，对病人和病人家庭的负担较大。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题：现有的伤口三维重建和深度测算的方式操作较为复杂，对设备的需求度较高。提出了基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，通过对拍摄得到图像进行重建和渲染，能够得到伤口的三维模型，重建效果好，模型精度高，同时能够实现对伤口深度的测量，可以减轻病人的负担，测量精度高，
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，包括以下步骤：
3、s1：图像采集，采用图像相机对伤口进行拍摄，通过处理后得到若干张图像；
4、s2：三维重建，对若干张图像进行特征提取，匹配关联不同图像中相同的特征点后，通过重建得到相应的三维点云，然后通过渲染得到具有几何实体信息的伤口的三维模型；
5、s3：对重建得到的三维点云进行深度测算，获取伤口的深度。
6、工作时，使用手机、相机等图像相机对病人的伤口进行拍照即可，对设备的需求度较低，方便病人或者病人亲属在居家治疗中，及时将病人伤口的愈合情况传递给医生，医生将收取到的图像进行三维重建和渲染，得到伤口的三维模型，建模精度高，同时也能够对伤口的深度进行测算，测算精度高，数据误差小，无需棉签伸入，可避免给病人带来不适，方便医生根据不同时期记录信息了解病人伤口的恢复情况，可提高医生对压力性损伤的诊断效率，方便医生及时掌握病人的康复情况以方便进行下一步治疗。
7、作为优选，在所述步骤s2中，通过重建得到相应的三维点云时采用以下子步骤：
8、a1：稀疏重建，采用增量式sfm算法，利用对极几何关系分解获得每张图像的位姿，然后通过三角化生成三维点，获得稀疏的三维点云；
9、a2：稠密重建，采用mvs算法，根据步骤a1中图像相机坐标系原点的距离生成深度图像，参考深度图像将稀疏重建后的稀疏三维点云转换为稠密的三维点云。
10、作为优选，在所述步骤s2中，通过重建得到相应的三维点云时还包括去畸变的步骤，通过选取每个三维点周围的若干个邻点来计算该三维点的平均距离，并对距离偏差较大的异常点进行过滤。采用疏密重建和稠密重建的方式，同时通过去畸变能够进一步提高伤口的三维模型的精度，方便医生了解病人伤口的情况从而做出进行对应的诊断和治疗。
11、作为优选，在所述步骤s2中，然后通过渲染得到具有几何实体信息的伤口的三维模型时采用以下子步骤：
12、b1：通过泊松表面重建算法，采用隐性拟合的方式，通过求解泊松方程取得三维点云描述的表面信息所代表的隐性方程；
13、b2：对获得的隐性方程进行等值面提取，得到具有几何实体信息的伤口的三维模型。采用融合了全局方法和局部方法优点的泊松表面重建算法，能够进一步提高三维模型的精度。
14、作为优选，在所述步骤s2中，对若干张图像进行特征提取时采用sift算法提取特征点。能够使得选取得到的特征点具有尺度不变性和旋转不变性，不会受到光照、仿射变换和噪声等因素干扰，可以提高三维模型的精度。
15、作为优选，在所述步骤s2中，匹配关联不同图像中相同的特征点时通过穷举匹配的方式，对若干张图像中相同的特征点进行关联。
16、作为优选，在所述步骤s3中，对重建得到的三维点云进行深度测算，获取伤口的深度时通过选取位于伤口表面的点和位于伤口内部的点做距离计算，取最大的距离值为伤口的深度。从而通过获取伤口外切立方体的方式获得伤口的深度，测算精度高，数据准确。
17、作为优选，在所述步骤s1中，通过处理后得到若干张图像时进行图像降噪，采用实例分割算法将拍摄得到的若干张图像中皮肤区域分割出来，并将环境信息去除。能够将所拍摄的图像中的环境信息进行滤除，从而避免在三维重建时对伤口的三维模型造成干扰。
18、作为优选，在所述步骤s1中，通过处理后得到若干张图像时还包括以下子步骤：
19、c1：将分割后的每张图像的rgb元素均进行分离，分离出相应的三幅分别包含r、g以及b色彩信息的图像；
20、c2：采用排序中位数的方式分别提取三幅分别包含r、g以及b色彩信息的图像中皮肤颜色的色彩信息，然后将该色彩信息填充至相应的图像中的非皮肤区域。能够精确地获取到病人的肤色信息，并将该肤色信息填充至相应的图像中的非皮肤区域，使得通过三维重建得到三维模型边缘位置没有噪点黑边，能够更加真实地还原病人伤口的三维模型，方便医生查看伤口的情况。
21、作为优选，在所述步骤s1中，通过图像相机对伤口进行拍摄时采用以下步骤，采用图像相机从多个角度环绕着病人的伤口进行拍摄至少15张图像。简化了操作步骤，使得操作人员只需环绕着病人的伤口拍摄即可，容错率高，对于操作人员技术的需求度较低。
22、本专利技术的有益技术效果包括：
23、1、本专利技术能够对拍摄得到图像进行重建和渲染，可以得到伤口的三维模型，重建效果好，模型精度高，同时能够实现对伤口深度的测量，可以减轻病人的负担，测量精度高，操作步骤少，降低了对于操作人员技术的需求度和所用设备的需求度。
24、2、本专利技术采用疏密重建和稠密重建的方式，且通过去畸变能够进一步提高伤口的三维模型的精度，方便医生了解病人伤口的情况从而做出进行对应的诊断和治疗。
25、3、本专利技术通过实例分割算法能够实现图像降噪，将所拍摄的图像中的环境信息进行滤除，从而避免在三维重建时对伤口的三维模型造成干扰，方便医生查看伤口的情况。
26、本专利技术的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
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1.基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S2中，通过重建得到相应的三维点云时采用以下子步骤：
3.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S2中，通过重建得到相应的三维点云时还包括去畸变的步骤，通过选取每个三维点周围的若干个邻点来计算该三维点的平均距离，并对距离偏差较大的异常点进行过滤。
4.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S2中，然后通过渲染得到具有几何实体信息的伤口的三维模型时采用以下子步骤：
5.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S2中，对若干张图像进行特征提取时采用SIFT算法提取特征点。
6.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S2中，匹配关联不同图像中相同的特征点
7.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S3中，对重建得到的三维点云进行深度测算，获取伤口的深度时通过选取位于伤口表面的点和位于伤口内部的点做距离计算，取最大的距离值为伤口的深度。
8.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S1中，通过处理后得到若干张图像时进行图像降噪，采用实例分割算法将拍摄得到的若干张图像中皮肤区域分割出来，并将环境信息去除。
9.根据权利要求8所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S1中，通过处理后得到若干张图像时还包括以下子步骤：
10.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤S1中，通过图像相机对伤口进行拍摄时采用以下步骤，采用图像相机从多个角度环绕着病人的伤口进行拍摄至少15张图像。
...【技术特征摘要】
1.基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤s2中，通过重建得到相应的三维点云时采用以下子步骤：
3.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤s2中，通过重建得到相应的三维点云时还包括去畸变的步骤，通过选取每个三维点周围的若干个邻点来计算该三维点的平均距离，并对距离偏差较大的异常点进行过滤。
4.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤s2中，然后通过渲染得到具有几何实体信息的伤口的三维模型时采用以下子步骤：
5.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤s2中，对若干张图像进行特征提取时采用sift算法提取特征点。
6.根据权利要求1所述的基于多视图的压力性损伤伤口三维重建伤口深度测量，其特征在于：在所述步骤s...
【专利技术属性】
技术研发人员：张靖，张伟，崔涛，李云鹏，
申请(专利权)人：杭州咏柳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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