一种应用于糖尿病足的足部模型构建方法与流程

技术特征：
1.一种应用于糖尿病足的足部模型构建方法，其特征在于，包括：步骤s1，由一扫描设备持续扫描一患者的足部得到包含所有足部特征的多个足部彩色图像及多个足部深度图像，并采集所述扫描设备在开始扫描时的一初始姿态数据；步骤s2，根据所述初始姿态数据及预先训练得到的一姿态估计模型预测得到所述扫描设备在分别采集各所述足部深度图像时对应的估计姿态数据，并根据所有所述足部深度图像、所述初始姿态数据及所有所述估计姿态数据处理得到所述足部的一初始三维模型；步骤s3，对所有所述足部彩色图像进行筛选得到多个关键图像，并对所述初始三维模型进行模型细分得到多个待着色顶点，随后获取所述待着色顶点在所有所述关键图像中的所有映射点；步骤s4，针对每个所述待着色顶点，根据所有所述关键图像包含的所有所述映射点的颜色值处理得到一着色值，并根据所述着色值对所述初始三维模型中所述映射点对应的所述待着色顶点进行着色生成包含足部表面纹理的足部三维模型，以辅助医护人员对所述患者进行糖尿病足的病情评估。2.根据权利要求1所述的足部模型构建方法，其特征在于，所述步骤s3包括一图像筛选过程，步骤如下：步骤a1，分别计算各所述足部彩色图像对应的一模糊程度值；步骤a2，根据所述模糊程度值及预设的一筛选标准筛选得到符合所述筛选标准的各所述模糊程度值及对应的所述足部彩色图像，将各所述足部彩色图像加入一一次筛选集合；步骤a3，根据预设的一关键帧密度抽取所述一次筛选集合中的各所述足部彩色图像并分别加入各二次筛选集合；步骤a4，针对每个所述二次筛选集合，将最低的所述模糊程度值对应的所述足部彩色图像作为所述关键图像输出。3.根据权利要求1所述的足部模型构建方法，其特征在于，所述步骤s2包括：步骤s21，获取所述扫描设备采集各所述足部深度图像的时间节点，根据所有所述时间节点按照从先到后的顺序对所有所述足部深度图像进行排序得到一图像序列；步骤s22，从所述图像序列中获取排列最前的所述足部深度图像，根据所述足部深度图像及所述初始姿态数据处理得到一局部足部三维模型，并将所述足部深度图像从所述图像序列中删除；步骤s23，从所述图像序列中获取排列最前的所述足部深度图像，根据所述初始姿态数据及所述姿态估计模型处理得到估计姿态数据，并根据所述足部深度图像及所述估计姿态数据对所述局部足部三维模型进行更新并保存；步骤s24，判断所述图像序列中是否存在所述足部深度图像；若是，将所述估计姿态数据作为所述初始姿态数据输出，并返回所述步骤s23；若否，将更新后的所述局部足部三维模型作为所述初始三维模型输出。4.根据权利要求1所述的足部模型构建方法，其特征在于，所述步骤s2包括一姿态估计过程，步骤如下：步骤b1，获取所述初始位姿数据对应的所述足部深度图像，并对所述足部深度图像进行特征提取得到多个特征像素点；步骤b2，针对每个所述特征像素点，根据所述特征像素点在所述足部深度图像中的第
一图像坐标及所述特征像素点对应的一深度值处理得到一第一空间坐标；步骤b3，将所有所述第一空间坐标输入所述姿态估计模型，得到所述估计姿态数据并输出。5.根据权利要求4所述的足部模型构建方法，其特征在于，所述步骤b3还包括，根据所述估计姿态数据及预先配置的一误差校准函数处理得到一校准后姿态数据，并将所述校准后姿态数据作为所述估计姿态数据并输出。6.根据权利要求3所述的足部模型构建方法，其特征在于，所述足部深度图像包括一定义域及一值域，则执行所述步骤s2之前，还包括一预处理过程，步骤如下：步骤d1，根据所述足部深度图像处理得到所述足部深度图像在所述定义域的第一加权值及所述足部深度图像在所述值域的第二加权值；步骤d2，根据所述第一加权值、所述第二加权值及预先配置的一标准滤波函数处理得到一滤波权重函数；步骤d3，根据所述足部深度图像及所述滤波权重函数处理得到一滤波后足部深度图像并作为所述足部深度图像输出。7.根据权利要求4所述的足部模型构建方法，其特征在于，执行所述步骤s3之前，还包括一模型优化过程，步骤如下：步骤e1，对所述初始三维模型进行体素化处理，得到包含各体积像素点的一足部体素模型；步骤e2，针对每个所述体积像素点，根据预先配置的一误差函数及所述第一空间坐标处理得到一第二空间坐标，并将所述足部体素模型中各所述体积像素点移动至对应的所述第二空间坐标形成调整后的所述足部体素模型，并将调整后的所述足部体素模型作为所述初始三维模型输出。8.根据权利要求7所述的足部模型构建方法，其特征在于，所述步骤s4包括：步骤s41，在所有所述足部深度图像中匹配得到与所述体积像素点距离最接近的所述特征像素点，并根据对应的所述足部深度图像处理得到所述特征像素点的所述颜色值；步骤s42，根据所述颜色值及预先配置的一光线参数处理得到一颜色权值；步骤s43，根据所述颜色权值及预设的一插值方式对所述足部体素模型中的所有所述体积像素点进行颜色赋值，以形成所述足部体素模型的所述足部表面纹理，并将包含所述足部表面纹理的所述足部体素模型作为所述足部三维模型输出，以辅助医护人员对所述患者进行糖尿病足的病情评估。9.根据权利要求1所述的足部模型构建方法，其特征在于，所述扫描设备包括用于采集所述足部彩色图像的第一摄像头及用于采集所述足部深度图像的第二摄像头，则执行所述步骤s1之前还包括一第一摄像头校准过程，步骤如下：步骤f1，控制所述第一摄像头在多个不同的采集角度下对接近正球形的一特征体进行图像采集，所述第一摄像头采集得到各第一标定图像；步骤f2，对所述第一标定图像进行特征提取得到表征所述特征体的轮廓的多个第一特征点，并根据所有所述第一特征点处理得到所述特征体的第一检测中心坐标；步骤f3，所述特征体具有一标准中心坐标，根据所述标准中心坐标及所述第一检测中心坐标处理得到所述第一摄像头的参数信息并输出，以供调试人员对所述第一摄像头进行
参数调整处理以完成所述第一摄像头校准过程。10.根据权利要求9所述的足部模型构建方法，其特征在于，执行所述步骤s1之前还包括一第二摄像头校准过程，步骤如下：步骤g1，控制所述第二摄像头对移动中的所述特征体进行图像采集得到对应的多个第二标定图像；步骤g2，根据预先配置的一投影矩阵及各所述第二标定图像处理得到包含所述特征体的一点云图像，并对所述点云图像进行特征提取得到多个第二特征点，根据各所述第二特征点处理得到一特征点三维模型；步骤g3，将所述特征点三维模型的球心分别投影至所有所述第二标定图像，并获取所述球心在各所述第二标定图像中对应的第二检测中心坐标；步骤g4，判断所有所述第二检测中心坐标中是否存在与所述标准中心坐标不重合的所述第二检测中心坐标；若是，根据所述第二检测中心坐标与所述标准中心坐标之间的差值对所述第二摄像头进行校准；若否，完成所述第二摄像头校准过程并退出。

技术总结
本发明提供一种应用于糖尿病足的足部模型构建方法，包括：步骤S1，由一扫描设备扫描一患者的足部得到多个足部彩色图像及多个足部深度图像，并采集扫描设备的一初始姿态数据；步骤S2，根据初始姿态数据及预先训练得到的一姿态估计模型预测得到扫描设备的估计姿态数据，并处理得到足部的一初始三维模型；步骤S3，对所有足部彩色图像进行筛选得到多个关键图像，并获取初始三维模型的待着色顶点在所有关键图像中的所有映射点；步骤S4，根据所有映射点的颜色值对初始三维模型中映射点对应的待着色顶点进行着色，生成一足部三维模型。有益效果是在足部三维模型中准确地还原溃疡处的颜色和溃疡部位的凹陷程度，便于医护人员对糖尿病足进行病情评估。尿病足进行病情评估。尿病足进行病情评估。


技术研发人员：蒋伏松 蒋力 于晓巍 文根 蒋鹏 乔寄 卫超 黎俊 魏丽 贾伟平
受保护的技术使用者：上海市第六人民医院
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/10/27