人体个性化模型快速构建及骨骼匹配与运动仿真

目的提出一种基于人体数据及Poser模型的人体个性化模型的建立方法,并以此实现快速骨骼匹配和运动仿真。方法首先,采用人体MR扫描数据通过体绘制重建人体模型;其次,提取人体模型表面数据,建立OBJ格式的个性化人体三维模型,并根据个性化人体三维模型对Poser中动态模型进行尺寸修改;最后,为实现人体骨骼在运动空间的个性化匹配,提出采用层次传递参数化方法快速在局部寻找特征点及特征参数,并以此作为约束修正骨骼模型尺寸。结果通过人体MR扫描数据,结合Poser软件,能够方便、快速地建立个性化人体体表模型并实现相应的骨骼匹配,最大程度地符合人体实际情况。通过在Poser程序中设置模型的动作姿势,能够直观地对运动状态下参数化的骨骼模型进行观察。结论该方法可在无法得到精确人体骨骼数据时快速地对人体骨骼进行个性化匹配及可视化运动仿真,为临床医学创伤修复等领域的人体骨骼模型的建立提供一定的参考依据。

基于快速原型的个体匹配骨骼造型方法

为了改进个体匹配骨骼的设计与制造的速度和精度 ,缩短病人的等待时间和提高骨骼外形的匹配程度 .采取不经过曲面重构而直接利用快速原型完成人工骨骼模型的造型方法 ,即直接将患者骨骼的断层图像数据转化为快速原型分层制造的轮廓数据格式 ,并快速制造骨骼的实体原型 ,而对其形状的修改和编辑是在实物原型上进行的 .研究结果表明 ,这种方法具有速度快、精度高的特点 ,能很好地满足个体匹配骨骼对设计制造的速度和精度的要求 .

基于反求工程的个体匹配化骨骼制造方法的研究

针对传统制造方法无法再现人体骨骼原有形状的问题 ,提出和实现了 2种人工骨骼的制造新方法 ,即直接插值法和曲面拟合法 .这 2种方法依据病人患处的CT(ComputerTomography)或MRI(MagneticResonanceImaging)的断层数据 ,结合现代图像处理技术 ,根据临床实际需要 ,利用反求工程技术 ,采用快速成型的加工方法 ,实现了人工骨骼的个体匹配化制造 .2个骨骼的制造实例证明 ,运用基于反求工程的新型制造技术 ,可以再现人体骨骼的原有形状 ,并具有制造周期短。