基于光栅投影的人体颈椎三维重构方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种基于光栅投影的人体颈椎三维重构方 法及装置。
【背景技术】
[0002] 人的一生有三分之一的时间都是在睡眠中度过的，睡眠之于人类有多重要，枕头 对于睡眠就有多重要。与枕头直接接触的是人体的颈椎，而颈椎与人体的肩背和腰部肌肉、 韧带、椎间盘等都密切相关，由此可见合适的枕头对于人体健康的影响。颈椎有一个前凸的 弧度，称为生理性前凸，在睡眠时枕头与颈椎的生理性前凸相吻合才在睡眠下也能维持颈 椎正常的生理弧度。并使得颈部皮肤、肌肉、韧带、椎间盘、椎间关节以及穿过颈部的气管、 食道、神经等组织器官在睡觉时与整个人体一起放松与休息。
[0003] 由于每个人的颈椎的生理弧度都是不相同的，传统批量生产的枕头无法保证符合 每个人颈椎的生理需求。若要使枕头制造商根据每个人的颈椎量身定制枕头，则需要获知 颈椎三维轮廓信息。传统方法需要使用三维数字化扫描仪来模拟人体颈椎的三维结构，但 是这种的机器普及度不高，导致颈椎三维轮廓信息的获取很困难。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种方便快捷的获取颈椎三维轮廓信息 的基于光栅投影的人体颈椎三维重构方法及装置。
[0005] -种基于光栅投影的人体颈椎三维重构方法，所述方法包括：获取对光源通过光 栅片投影在颈椎以及参考平面上形成的光栅投影面进行拍摄得到的光栅图像；
[0006] 根据所述光栅图像对所述颈椎进行三维重构得到颈椎三维轮廓信息。
[0007] 在其中一个实施例中，在所述根据所述光栅图像对所述颈椎进行三维重构得到颈 椎三维轮廓信息的步骤之后，所述方法还包括：
[0008] 发送所述颈椎三维轮廓信息至服务器，使得所述服务器根据所述颈椎三维轮廓信 息生成制造枕头的指令。
[0009] 在其中一个实施例中，所述根据所述光栅图像对所述颈椎进行三维重构得到颈椎 三维轮廓信息的步骤，包括：
[0010] 对所述光栅图像进行预处理，消除所述光栅图像中的噪声；
[0011] 通过对所述预处理后的光栅图像进行图像阈值处理，区分光栅图像中的条纹图像 与背景图像；
[0012] 对所述条纹图像进行编码，计算所述条纹图像中每个像素点的编码值；
[0013] 根据所述编码值进行编码转换求出条纹图像中每个像素点的实际条纹周期得到 实际条纹周期图；
[0014] 对所述实际条纹周期图进行纠错处理；
[0015] 对所述纠错处理后的实际条纹周期图进行三维重构得到颈椎三维轮廓信息。
[0016] 在其中一个实施例中，所述对所述纠错处理后的实际条纹周期图进行三维重构得 到颈椎三维轮廓信息的步骤，包括：
[0017] 根据所述纠错处理后的实际条纹周期图中每个像素点的编码值和包裹相位值进 行点加运算求出每个像素点的完全相位值；
[0018] 通过所述完全相位值求解实际条纹周期图换算至三维空间坐标系中的三维坐标 占.
[0019] 根据所述三维坐标点进行虚拟现实表面重建得到颈椎三维轮廓信息。
[0020] 在其中一个实施例中，所述获取对光源通过光栅片投影在颈椎以及参考平面上形 成的光栅投影面进行拍摄得到的光栅图像的步骤，包括：
[0021] 接收拍摄指令，并根据所述拍摄指令启动所述闪光灯，所述闪光灯产生的闪光通 过安装在所述闪光灯上的光栅片投影至颈椎以及参考平面形成光栅投影面；
[0022] 获取根据所述拍摄指令拍摄所述光栅投影面得到的光栅图像。
[0023] -种基于颈椎的三维轮廓信息制造枕头的方法，所述方法包括：
[0024] 接收终端发送的颈椎三维轮廓信息；
[0025] 根据所述颈椎三维轮廓信息生成制造枕头的指令，并将所述指令发送至枕头制造 机器，使所述枕头制造机器根据所述颈椎三维轮廓信息制造出与人体颈椎的生理弧度相吻 合的枕头。
[0026] -种基于光栅投影的人体颈椎三维重构装置，所述装置包括：
[0027] 图像获取模块，用于获取对光源通过光栅片投影在颈椎以及参考平面上形成的光 栅投影面进行拍摄得到的光栅图像；
[0028] 三维重构模块，用于根据所述光栅图像对所述颈椎进行三维重构得到颈椎三维轮 廓信息。
[0029] 在其中一个实施例中，所述装置还包括：
[0030] 信息发送模块，用于发送所述颈椎三维轮廓信息至服务器，使得所述服务器根据 所述颈椎三维轮廓信息生成制造枕头的指令。
[0031] 在其中一个实施例中，所述三维重构模块包括：
[0032] 预处理模块，用于对所述光栅图像进行预处理，消除所述光栅图像中的噪声；
[0033] 阈值处理模块，用于通过对所述预处理后的光栅图像进行图像阈值处理，区分光 栅图像中的条纹图像与背景图像；
[0034] 图像编码模块，用于对所述条纹图像进行编码，计算所述条纹图像中每个像素点 的编码值；
[0035] 图像编码转换模块，用于根据所述编码值进行编码转换求出条纹图像中每个像素 点的实际条纹周期得到实际条纹周期图；
[0036] 图像纠错模块，用于对所述实际条纹周期图进行纠错处理；
[0037] 轮廓信息获取模块，用于对所述纠错处理后的实际条纹周期图进行三维重构得到 颈椎三维轮廓信息。
[0038] 在其中一个实施例中，所述轮廓信息获取模块包括：
[0039] 相位值计算模块，用于根据所述纠错处理后的实际条纹周期图中每个像素点的编 码值和包裹相位值进行点加运算求出每个像素点的完全相位值；
[0040] 坐标点换算模块，用于通过所述完全相位值求解实际条纹周期图换算至三维空间 坐标系中的三维坐标点；
[0041] 轮廓信息重建模块，用于根据所述三维坐标点进行虚拟现实表面重建得到颈椎三 维轮廓信息。
[0042] 在其中一个实施例中，所述图像获取模块包括：
[0043] 指令接收模块，用于接收拍摄指令，并根据所述拍摄指令启动所述闪光灯，所述闪 光灯产生的闪光通过安装在所述闪光灯上的光栅片投影至颈椎以及参考平面形成光栅投 影面；
[0044] 光栅图像获取模块，用于获取根据所述拍摄指令拍摄所述光栅投影面得到的光栅 图像。
[0045] -种基于颈椎的三维轮廓信息制造枕头的装置，所述装置包括：
[0046] 信息接收模块，用于接收终端发送的颈椎三维轮廓信息；
[0047] 指令发送模块，用于根据所述颈椎三维轮廓信息生成制造枕头的指令，并将所述 指令发送至枕头制造机器，使所述枕头制造机器根据所述颈椎三维轮廓信息制造出与人体 颈椎的生理弧度相吻合的枕头。
[0048] -种应用于基于光栅投影的人体颈椎三维重构方法的终端，所述终端包括：摄像 头、闪光灯以及光栅片，其特征在于，所述光栅片安装在所述闪光灯上。
[0049] 上述基于光栅投影的人体颈椎三维重构方法及装置，由于上述获取颈椎三维轮廓 信息的过程中未使用到专门的三维数字化扫描仪，通过带拍摄功能的终端拍摄投影在颈椎 表面以及参考平面的光栅投影面，即可根据拍摄得到的光栅图像对