一种基于视觉识别的重睑手术术前自动画线系统和方法与流程

1.本发明涉重睑手术医疗器械的技术领域，尤其涉及一种基于视觉识别的重 睑手术术前自动画线系统和方法。


背景技术：

2.重睑术俗称双眼皮手术，是一种流行于东亚地区的整形手术，人类眼睑(眼 皮)可分为两类：睁眼的时候上眼睑无自然褶皱为单睑(单眼皮)，出现自然 褶皱为重睑(双眼皮)。相对于其他人种，黄色人种的眼睛不很突出，而且眼 睑较厚重，因此近一半的人是单睑。割双眼皮通过人为增加褶皱造成重睑，可 以使得眼睛更突出，不能使眼睛变得更大，但可以使眼睛看上去更大。如图1、 图2所示。
3.手术方式包括：
4.切开法。是一种永久性的双眼皮手术术，在上眼睑切除一条皮肤和多余的 皮下脂肪，然后缝合。同时还可以进行其他眼部整形。此方法需切开皮肤，创 伤略大，但通过切口可做上睑结构的调整，效果可靠、持久，适合于各种情况 下的单睑。消肿时间略长，伤口会留下一线状疤痕。
5.埋线法。亦有称之为高分子成型，是通过缝合方式，直接把缝线(或高分 子缝合线)埋藏于皮肤及睑板之间，使上睑皮肤同睑板发生粘连，形成双眼皮 手术。此方法操作简便，创伤小，不留疤痕，消肿快，不需拆线，比较适合年 轻人、眼皮较薄、眼裂长，亦无皮肤松驰的情况；对眼皮较厚，皮肤松驰及年 龄较大者不太适合，并有双眼皮手术消失的可能。
6.压线法。类似缝合法，是将粘膜同皮肤贯穿缝合，形成双眼皮手术。因其 上睑连续全层贯穿缝合，使血管回流受阻，故使上睑肿胀明显，消肿较慢，并 需拆线，双眼皮手术亦有消失的可能。
7.在双眼皮手术中，无论那一种方法，画线设计是至关重要的一个环节，决 定手术后双眼皮睁眼闭眼的效果，设计画出重睑的下线，定位出内、中、外重 睑线的高度，以及起点的位置、终点的位置、弧形。
8.若有皮肤松弛，可将眉上抬使皮肤舒张，然后画出重睑线的上线和下线， 这样可以把多余的皮肤画出来。
9.若没有皮肤松弛，可直接画出重睑线的下线。
10.于是视觉识别皮肤的松弛程度也是关键的。
11.手术风险：
12.双眼皮手术可谓是难于控制的小手术，所以很容易出现失误，常见的情况 有：出现皱褶或呈“三眼皮”。这是由于未按自然弧度设计重睑线，去除组织 不均匀所造成，重睑手术术前设计尤为重要。
13.现有技术所存在的问题如下：
14.人工画线很难画出自然弧度的线条；
15.术前画线对医生经验要求很高；
16.术前人工画线无法根据眼睑深度等参数设计出最佳线条；
17.人工画线比较慢，而眼睑眨动、眼球运动可能导致设计的色素线变形，效 率低下，且准确率不高。


技术实现要素：

18.为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种基于视觉识别的重睑手 术术前自动画线系统和方法，该系统和方法通过辅助性设备来完成绘制重睑线， 准确性高，能够根据脸型自动绘制，绘制的效率高。
19.本发明的再一个目的在于提供一种基于视觉识别的重睑手术术前自动画线 系统和方法，该系统和方法通过系统可以精准的控制并在患者眼睑上喷印出合 理自然的色素线，画出自然弧度的线条，美观合理，并且能够自动喷印。
20.本发明的又一个目的在于提供一种基于视觉识别的重睑手术术前自动画线 系统和方法，该系统和方法为非接触式，非接触式避免画笔对眼睑的损伤。
21.为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
22.一种基于视觉识别的重睑手术术前自动画线系统，包括彩色相机、深度相 机、视觉识别模块、喷码信号处理模块、数据存储模块、色素液喷码机；
23.所述彩色相机，用于采集双侧眼睑的彩色图像；
24.所述深度相机，用于采集双侧眼睑的深度图像；
25.所述视觉识别模块，用于人眼识别，眼睑识别，眼睑褶皱位置识别，眼睑 缘识别和睫毛识别；
26.所述喷码信号处理模块，用于色素线设计，规划喷码开始时间，持续时间， 预期形成的眼睑色素线形状；
27.所述数据存储模块，用于存储患者信息、彩色相机图像、深度相机图像、 视觉识别模块识别到的信息、喷码信号处理模块生产的色素线信息，喷码信息；
28.所述色素液喷码机，用于在双侧眼睑上，将色素液喷以设计的合理的形状 喷印在眼睑上形成色素重睑线；
29.所述彩色相机、深度相机将采集到的数据传输给视觉识别模块，视觉识别 模块针对数据进行处理，将处理结果输出给喷码信号处理模块，同时将数据存 储于数据存储模块，喷码信号处理模块规划色素线、喷码的时间，并控制色素 液喷码机完成喷码绘制色素重睑线。
30.所述系统进一步包括有所述患者信息模块，用于采集患者的信息；所述患 者信息模块连接于数据存储模块。
31.进一步，所述彩色相机具有两个，针对人的双眼进行拍摄，同时所述深度 相机具有两个，也针对人的双眼进行拍摄。
32.进一步，所述色素液喷码机的喷头上设置有位置传感器，通过位置传感器 或者喷头的位置信息，并将喷头的位置信息传输给喷码信号处理模块。
33.一种基于视觉识别的重睑手术术前自动画线方法，包括如下步骤：
34.步骤101、彩色相机分别获取左右眼睑彩色图像，计算眼睑边缘，眼角尺 寸角度、眼距、并识别睫毛边界；
35.步骤102、深度相机分别获取左右眼眼睑表面深度图像，计算眼睑表面曲 率并三维重建；
36.步骤103、结合处理得到的眼睑曲率图，视觉识别模块判断眼部脂肪、内 眦赘皮以及眼睑褶皱位置；
37.步骤104、根据喷码信号处理模块，视觉识别模块处理得到的眼睑曲率图、 眼睑褶皱位置、脂肪位置，计算最佳色素线高度曲率数值，控制色素液喷码机 将色素线喷印在眼睑上。
38.所述步骤104中，还包括喷码信号处理模块结合喷头与眼睑之间的距离， 计算色素液喷码机的喷头需要喷射的压力、大小、方向。
39.进一步，该方法还包括有：
40.步骤105、系统自动喷射最佳的色素线，在之后根据医生的操作，在擦除 之前的色素线后，依次喷射设计的其他形态的色素线，以满足患者的需求。
41.通过上述方式，本发明能够减少人工画线对于医生经验的要求，以及避免 出现失误，避免手术后出现皱褶、“三眼皮”、两眼不对称、弧度不理想等情 况，画出符合患者要求弧度及宽窄的重睑线。
42.本发明的有益效果是：
43.1、通过系统能够画出自然弧度的线条；
44.2、由系统完成色素重睑线的绘制，降低对医生经验的要求；
45.3、能够根据眼睑形态等参数设计出最佳线条；
46.4、本发明可以设计出弧度合理自然的重睑线，双眼对称，美观合理，并且 自动喷印；
47.5、非接触式避免画笔对眼睑的损伤；
48.6、绘制速度快，绘制准确；本系统可以在100ms之内完成绘制重睑线， 效率提升，避免人工画线时出现的因眼睑眨动、眼球运动造成的色素线变形。
附图说明
49.图1是现有重睑手术全流程分解示意图。
50.图2是现有重睑手术术前医生规划画线图。
51.图3是本发明所实现的画线系统示意图。
52.图4是本发明所实现的画线系统模块构成图。
53.图5是本发明所实现的自动画线方法流程图。
具体实施方式
54.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
55.图3-4所示，为本发明所实现的一种基于视觉识别的重睑手术术前自动画 线系统，图3所示，该系统通过对眼脸的识别来对需要手术的部位进行规划设 计，控制设备绘制；
56.本发明的系统具体实现如图4所示，包括有患者信息模块、彩色相机、深 度相机、视觉识别模块、喷码信号处理模块、数据存储模块、色素液喷码机； 其中：
57.所述患者信息模块，用于患者信息登记；所述患者信息模块连接于数据存 储模块；
58.所述彩色相机，用于采集双侧眼睑的彩色图像；
59.所述深度相机，用于采集双侧眼睑的深度图像；
60.所述视觉识别模块，用于人眼识别，眼睑识别，眼睑褶皱位置识别，眼睑 缘识别和睫毛识别；
61.所述喷码信号处理模块，用于色素线设计，规划喷码开始时间，持续时间， 预期形成的眼睑色素线形状；
62.所述数据存储模块，用于存储患者信息、彩色相机图像、深度相机图像、 视觉识别模块识别到的信息、喷码信号处理模块生产的色素线信息，喷码信息；
63.所述色素液喷码机，用于在双侧眼睑上，将色素液喷以设计的合理的形状 喷印在眼睑上形成色素重睑线；
64.所述彩色相机、深度相机将采集到的数据传输给视觉识别模块，视觉识别 模块针对数据进行处理，将处理结果输出给喷码信号处理模块，同时将数据存 储于数据存储模块，喷码信号处理模块规划色素线、喷码的时间，并控制色素 液喷码机完成喷码绘制色素重睑线。
65.通常情况下，所述彩色相机具有两个，针对人的双眼进行拍摄，同时所述 深度相机具有两个，也针对人的双眼进行拍摄。
66.为了准确获知喷头的位置信息，以便于进行喷涂，在色素液喷码机的喷头 上设置有位置传感器，通过位置传感器或者喷头的位置信息，并将喷头的位置 信息传输给喷码信号处理模块。
67.图5所示，为本发明所实现的一种基于视觉识别的重睑手术术前自动画线 方法，包括如下步骤：
68.步骤101、彩色相机分别获取左右眼睑彩色图像，计算眼睑边缘，眼角尺 寸角度、眼距、并识别睫毛边界；
69.步骤102、深度相机分别获取左右眼眼睑表面深度图像，计算眼睑表面曲 率并三维重建；
70.步骤103、结合处理得到的眼睑曲率图，视觉识别模块判断眼部脂肪、内 眦赘皮以及眼睑褶皱位置；
71.步骤104、喷码信号处理模块根据喷头与眼睑之间的距离，视觉识别模块 处理得到的眼睑曲率图、眼睑褶皱位置、脂肪位置，计算喷头需要喷射的压力， 大小，方向，计算最佳色素线高度曲率数值，将色素线喷印在眼睑上。
72.步骤105、系统自动喷射最佳的色素线，在之后根据医生的操作，在擦除 之前的色素线后，依次喷射设计的其他形态的色素线，以满足用户的需求。
73.通过上述方式，本发明能够减少人工画线对于医生经验的要求，以及避免 出现失误，避免手术后出现皱褶、“三眼皮”、两眼不对称、弧度不理想等情 况，画出符合患者要求弧度及宽窄的重睑线。
74.本发明的效果是：
75.1、通过系统能够画出自然弧度的线条；
76.2、由系统完成色素重睑线的绘制，降低对医生经验的要求；
77.3、能够根据眼睑曲率等参数设计出最佳线条；
78.4、本发明可以设计出弧度合理自然的重睑线，双眼对称，美观合理，并且 自动喷印；
79.5、非接触式避免画笔对眼睑的损伤；
80.6、绘制速度快，绘制准确；本系统可以在100ms之内完成双眼画线，效 率提升，避免人工画线时出现的因眼睑眨动、眼球运动造成的色素线变形。
81.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保 护范围之内。