基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定方法及系统与流程

技术特征：

1.一种基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、三维空间标定，利用双目视觉技术中的张正友摄像机标定方法进行标定，并获得摄像头组的内参和外参；建立以两台摄像机L、R的中点为世界坐标原点的三维坐标系：取摄像头镜头L中心点Ol与摄像头镜头R中心点Or连线中点O为坐标系原点，两台摄像机镜头中心连线为X轴，与地面平行，Y轴垂直于地面，Z轴垂直于X轴与Y轴；

S2、采集面部图像，让拍摄对象正对坐标原点站立，使拍摄对象面部处于摄像头L与摄像头R共同的拍摄区域，使用面部标记组件对拍摄对象进行标记，将固定式标记点插入拍摄对象的标记部位，摄像头L、R同时拍摄图像；

S3、在双侧摄像头所采集的面部图像上获取标记点坐标，包括固定式标记点和图像特征标记点；

S31、对于固定式标记组件：计算面部标记组件的质心M在摄像头L与摄像头R所采集的面部图像中的对应点Ml、Mr，坐标为与并据此结合摄像头的内参和外参计算各标记点在世界坐标系中的三维空间坐标(xM，yM，zM)；

S32、对于图像特征标记点：利用鼠标选取特征点N在摄像头L与摄像头R所采集的图像中的对应点Nl、Nr，坐标为与并结合摄像头的内参和外参，计算各标记点在世界坐标系中的三维空间坐标(xN，yN，zN)；

S4、利用各标记点的三维空间坐标，计算各特征点，确定矢状向中轴面。

2.如权利要求1所述的基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定方法，其特征在于，步骤S31中固定标记点的获取，具体为：

S311、操作人员手动点取标记组件分别在摄像头L与摄像头R采集的结果图像中组件图像区域内的任意点Sl、Sr；

S312、分别以Sl、Sr为种子点对标记组件的图像区域采用区域增长算法，获得的填充区域为R^(l)和R^(r)；

S313、分别求取摄像机L、R采集图像中区域增长后的结果区域的中心坐标

S314、利用不同摄像机采集图像中的标记点组件的中心点坐标结合摄像机的内参与外参，采用双目视觉理论计算当前标记点组件的中心点M在世界坐标系的三维空间坐标(xM，yM，zM)；

S315、分别对左右侧耳中标记组件做步骤S311至步骤S314的操作，获取其空间坐标

3.如权利要求1所述的基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定方法，其特征在于，步骤S32中图像特征点的获取，具体为：

S321、操作人员点选面部特征点N分别在摄像头L与摄像头R采集的结果图像中的对应点Nl，Nr，坐标为根据摄像机的内参与外参，采用双目视觉理论计算当前特征点N在世界坐标系的空间坐标(xN，yN，zN)；

S322、所采集的图像特征点包括：左眼尾点Ne1、右眼尾点Ne2、左眼角点Nee1、右眼角点Nee2、左口角点Nl1、右口角点Nl2、鼻根点Nnr、鼻尖点Nnt、下巴颏点Nch、上唇中点Nluc、下唇中点Nllc。

4.如权利要求3所述的基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定方法，其特征在于，步骤S4具体为：

S41、根据左眼尾点Ne1、右眼尾点Ne2计算眼尾中点Nec：

S42、根据左眼角点Nee1、右眼角点Nee2计算眼角中点Neec：

S43、根据左口角点Nl1、右口角点Nl2计算口中点Nlc：

S44、根据左侧耳部标记点Me1、右侧耳部标记点Me2计算耳部中点Mec：

S45、根据下巴颏点Nch、鼻根点Nnr、鼻尖点Nnt、眼尾中点Nec、眼角中点Neec、口中点Nlc、耳部中点Mec，利用最小二乘法计算到这些点的距离的平方和最小的平面l0，该平面即为矢状向中轴面。

5.一种实现权利要求1-4任一项所述方法的基于光学成像的颅颌面软组织矢状向中轴面确定系统，其特征在于：包括面部标记组件、光学采集组件和分析处理模块，

面部标记组件在拍摄对象上利用双目视觉技术中的张正友摄像机标定方法进行标定，面部标记组件包括若干用于示踪的标记，标记采用插入固定式标记，

光学采集组件采集拍摄对象的面部图像，并将采集的面部图像发送给分析处理模块；

分析处理模块对光学采集组件采集的面部图像进行分析，获取标记点的坐标，利用各标记点的空间坐标，计算各特征点坐标，实现矢状向中轴面轴面的确定。