CN111540043A - 骨骼模型表面轮廓生成装置、方法、存储介质及电子设备 - Google Patents

骨骼模型表面轮廓生成装置、方法、存储介质及电子设备 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种骨骼模型表面轮廓生成装置、方法、存储介质及电子设备，该方法包括：基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；对所有针尖实时坐标进行三维重建，得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。本公开通过对探针进行改进，使其可以被定位跟踪装置获取，并确定其针尖的实时坐标；在探针的针尖经过骨骼模型的表面时，针尖与骨骼模型表面的点重合，针尖的实时坐标相当于骨骼模型表面的点的坐标，通过不断获取针尖的实时坐标，即可得出骨骼模型表面各个点的坐标，并依此进行建模即可快速得到数字化的骨骼模型，操作简单方便、不需要购入额外的设备即可实现骨骼模型的精确数字化。

Description

骨骼模型表面轮廓生成装置、方法、存储介质及电子设备
技术领域
本公开涉及医疗教育和培训领域，特别涉及一种骨骼模型表面轮廓生成装置、方法、存储介质及电子设备。
背景技术
在骨科手术机器人的研发和测试、骨科数字化教学、骨科虚拟手术培训等多个领域中，需要将骨骼模型实物进行数字化建模，即建立骨骼模型的三维数字化模型，方便进行模拟手术和数字化教学。但由于人体骨骼形状不规则，采用传统的机械设计的方法，骨骼模型的建模效率很低，曲面构建难度非常大，精确度不高；而采用工业领域的三维激光扫描仪进行骨骼模型扫描建模，则需要购入昂贵的三维激光扫描设备，对于使用数字化骨骼模型进行教学或培训的场合来说成本投入过高。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种骨骼模型表面轮廓生成装置、方法、存储介质及电子设备，用以解决上述问题。
本公开的实施例采用如下技术方案：一种骨骼模型表面轮廓生成装置，包括：探针，所述探针的针尖被配置为在骨骼模型表面划动；预设数量的定位装置，其中，所述定位装置设置在所述探针的针尾，所述预设数量至少为三个，所有所述定位装置中的任意三个定位装置之间均不共线；定位跟踪装置,被配置为获取所述定位装置的中心实时坐标。
进一步，所述探针还包括：预设开关，用于向上位机发送预设指令，其中，所述预设指令至少包括启动指令和停止指令。
本公开实施例还提供一种骨骼模型表面轮廓的生成方法，应用上述的骨骼模型表面轮廓生成装置，包括：基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；对所有所述针尖实时坐标进行三维重建，得到所述骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
进一步，所述基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标之前，还包括：根据所述每个定位装置的中心坐标和所述探针的几何尺寸，确定所述定位装置的中心坐标和所述针尖坐标之间的拟合关系。
进一步，所述基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标，包括：基于所述中心实时坐标和所述拟合关系，确定所述针尖实时坐标。
进一步，所述基于所述中心实时坐标和所述拟合关系，确定所述针尖实时坐标，包括：对所述中心实时坐标进行校验；基于通过所述校验的中心实时坐标和所述拟合关系，确定所述针尖实时坐标。
进一步，还包括：在接收到所述探针发出的启动指令时，基于所述定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；在接收到所述探针发出的停止指令时，停止获取所述针尖实时坐标。
进一步，所述对所有所述针尖实时坐标进行三维重建，得到所述骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型，包括：接收重建指令；基于所述重建指令，对所有所述针尖实时坐标进行三维重建，得到所述骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
本公开实施例还提出一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项技术方案中所述方法的步骤。
本公开实施例还提出一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述任一项技术方案中所述方法的步骤。
本公开实施例的有益效果在于：通过对探针进行改进，使其可以被定位跟踪装置实时获取，并确定其针尖的实时坐标；在探针的针尖经过骨骼模型的表面时，针尖与骨骼模型表面的点重合，针尖的实时坐标相当于骨骼模型表面的点的坐标，通过不断获取针尖的实时坐标，即可得出骨骼模型表面各个点的坐标，并依此进行建模即可快速得到数字化的骨骼模型，操作简单方便、不需要购入额外的设备即可实现骨骼模型的精确数字化。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本公开第一实施例中探针和定位装置的结构示意图；
图2示出本公开第二实施例中骨骼模型表面轮廓的生成方法的流程图；
图3示出本公开第二实施例中骨骼模型表面轮廓生成方法的硬件组成图；
图4示出本公开第二实施例中旋转法操作示意图；
图5示出本公开第四实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。
应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
在骨科手术机器人的研发和测试、骨科数字化教学、骨科虚拟手术培训等多个领域中，需要将骨骼模型实物进行数字化建模，即建立骨骼模型的三维数字化模型，方便进行模拟手术和数字化教学。但由于人体骨骼形状不规则，采用传统的机械设计的方法，骨骼模型的建模效率很低，曲面构建难度非常大，精确度不高；而采用工业领域的三维激光扫描仪进行骨骼模型扫描建模，则需要购入昂贵的三维激光扫描设备，对于使用数字化骨骼模型进行教学或培训的场合来说成本投入过高。
为了解决上述问题，本公开的第一实施例提供一种骨骼模型表面轮廓生成装置，其主要包括探针1、预设数量的定位装置2以及定位跟踪装置3，其中，探针1的针尖被配置为在骨骼模型的表面划动，通常由用户手持进行操作，预设数量的定位装置2主要为球形的定位件，可以被定位跟踪装置3定位识别，定位跟踪装置3可以为光学定位跟踪设备，用于实时获取每个定位装置2的中心坐标，在定位装置为定位球时其中心坐标即为定位球的球心坐标，若为其他形状的定位件则其根据对应形状的特点确定可以代表该定位装置的中心坐标即可。
图1示出了探针1和定位装置2的结构示意图，根据图1可知，预设数量的定位装置2设置在探针1的尾部，在定位跟踪装置3坐标系下，定位跟踪装置3可直接获取定位装置2的中心坐标，用以表示当前定位装置2的位置；为了准确实现探针1姿态的识别，定位装置2的数量应至少为3个，以定位探针1的三维姿态，最多不超过5个为宜，在本实施例中，如图1所示，定位装置2以定位球为例，探针1的尾部的定位球的数量设置为4个，以其中三个球定位探针1的姿态，另一个球作为补偿定位以提升姿态确定的准确性；与此同时，应当保证所有定位装置2中的任意三个定位装置2之间均不共线，以实现探针1在光学跟踪设备空间内姿态的识别，图1中所示出的4个定位球呈一种类似“Y”的形状布置，在实际使用时也可进行调整，只要满足任意三个定位装置之间均不共线即可。定位跟踪装置3主要用于进行定位装置2的实时坐标获取，其可以是独立于探针1和定位装置2的设备，例如单独放置的光学跟踪设备等，因此图1中并未示出定位跟踪装置3的示意图，其可以是任意一种具有定位跟踪功能的设备，本实施例不进行限制。
在进行骨骼模型的表面轮廓生成时，可由操作者手持该探针1，使针尖与骨骼模型表面划动，通过获取探针1的针尖坐标，对应作为骨骼模型表面各个点的坐标，当针尖在骨骼模型表面所有位置都划过后，即可根据在此过程中获取的所有针尖的坐标，确定出骨骼模型表面所有点的坐标，进而通过三维模型重建得到骨骼模型的数字化模型。
需要注意的是，由于探针1是由操作者手持在骨骼模型表面进行划动，当因操作者失误或疲倦等原因导致针尖离开骨骼表面时，针尖的坐标则无法作为骨骼模型表面的点的坐标进行模型重建。为了防止上述情况，在探针1上还可以设置一预设开关4，由操作者主动开启或关闭该预设开关以向上位机发送启动指令或者停止指令；其中，上位机可以是定位跟踪装置3，在接收到启动指令时获取探针1上定位装置2的中心坐标，在接收到停止指令时则停止进行光学跟踪；上位机还可以是与定位跟踪装置3通信的计算机，从定位跟踪装置3处获取定位球2的球心坐标，在其接受到启动指令时，开始接收光学跟踪设备发送的定位装置2的中心坐标，在其接收到停止指令时，则拒绝接收光学跟踪设备发送的定位装置2的中心坐标。
本实施例在探针尾部设置可以被定位跟踪装置获取的定位装置，以此确定探针在定位跟踪装置坐标系下的姿态和针尖坐标，便于在探针的针尖经过骨骼模型的表面时，基于针尖的坐标确定骨骼模型表面点的坐标，并依此进行建模即可快速得到数字化的骨骼模型，操作简单方便、不需要购入额外的设备即可实现骨骼模型的精确数字化。
本公开的第二实施例提供一种骨骼模型表面轮廓的生成方法，主要应用本公开第一实施例中所提供的骨骼模型表面轮廓生成装置，在本实施例中，定位跟踪装置主要使用光学跟踪设备，探针尾部的定位装置则选用定位球作为示例，需要注意的是，在定位装置为定位球时，光学跟踪设备获取的定位球的球心实时坐标即为定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标。骨骼模型表面轮廓的生成方法的流程图如图2所示，主要包括步骤S101和S102：
S101，基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标。
光学跟踪设备是利用光学测量和成像原理，测量、记录目标的运动轨迹的设备，其通过拍摄或扫描即可得出空间内物体在其坐标系内的坐标。在本实施例中，操作者手持探针在需要进行建模的骨骼模型表面划动，由光学跟踪设备跟踪扫描并获取探针尾部设置的定位球的球心实时坐标，如图3所示，随后由与光学跟踪设备通信的其他计算机终端，基于各个定位球的球心坐标与探针针尖坐标之间的拟合关系，根据从光学跟踪设备处获取到的球心实时坐标确定针尖的实时坐标。由于探针针尖一直与骨骼模型的表面相接触，探针在骨骼模型表面划动的过程中所经过的点的坐标应当与针尖的实时坐标相同，因此，通过获取针尖的实时坐标，即可确定骨骼模型的表面各个点的坐标，探针在骨骼模型表面遍历的越完整，对应经过的骨骼模型表面的点越多，越能提升最终重建后数字化骨骼模型的精准程度。
具体地，各个定位球的球心坐标与探针针尖坐标之间的拟合关系(即定位装置的中心坐标与探针针尖坐标之间的拟合关系)是根据每个定位球的球心坐标和探针的几何尺寸确定而来的。由于每个定位球距离探针针尖的距离和位置是固定不变的，因此可基于定位球的位置与针尖之间的距离确定定位球与针尖坐标的拟合关系，需要注意的是，每个定位球的球心坐标与针尖坐标之间均存在一个拟合关系，不同定位球的球心坐标与针尖坐标之间的拟合关系不同，但是基于不同定位球的球心坐标和相应的拟合关系所确定的针尖坐标应当相同，因此，为了提升拟合精确度，本实施例通过旋转法对拟合关系进行校准。如图4所示，将探针的针尖固定在一个光学跟踪设备空间内的一个点上，然后手持探针绕着针尖旋转多圈(如沿着图4中箭头方向旋转)，通过光学跟踪设备记录旋转过程中所有定位球球心坐标的移动轨迹，从所有定位球中任意选择一个定位球的球心移动轨迹，根据几何关系可知，该定位球的球心坐标所移动的轨迹应处于以针尖位置为球心的球上，该球的半径为针尖与定位球的球心之间的距离，通过对该球进行拟合，该拟合成的球的球心坐标即为探针针尖的坐标，并可依此对拟合关系进行校准。
当探针的针尖在骨骼模型表面的划动过程中，光学跟踪设备持续获取探针上定位球的球心实时坐标，与光学跟踪设备通信的其他计算机终端获取到定位球的球心实时坐标后，对定位球的球心实时坐标进行校验，主要用于剔除由于通信异常等原因引起的异常数据，例如光学跟踪设备与计算机终端之间的网络通信的临时中断、故障所造成的异常球心实时坐标数据等，具体可通过球心实时坐标数据的校验位判断其是否发生异常，或通过球心实时坐标数据的完整性、数据包长度等其他参数确定其是否通过校验，对于通过校验的球心实时坐标，可基于拟合关系确定针尖的实时坐标，对于未通过校验的球心实时坐标，直接删除该数据即可。
S102，对所有针尖实时坐标进行三维重建，得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
由于针尖与骨骼模型表面接触，针尖的实时坐标相当于该时刻针尖与骨骼模型表面接触的点的坐标，因此在针尖划过骨骼模型表面的过程中所确定的所有针尖的实时坐标，即为对应时刻与针尖重合的骨骼模型表面的点的坐标，当操作者手持探针使针尖划过了骨骼模型表面的所有位置之后，基于所有针尖的实时坐标进行三维重建，最终生成骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。在骨科手术机器人的研发和测试、骨科数字化教学、骨科虚拟手术培训过程中，即可以调用该三维数字化模型，进行相应的手术机器人测试、数字化教学或虚拟手术培训等。
本实施例通过对探针进行改进，使其可以被光学定位设备获取，并确定其针尖的实时坐标；在探针的针尖经过骨骼模型的表面时，针尖与骨骼模型表面的点重合，针尖的实时坐标相当于骨骼模型表面的点的坐标，通过不断获取针尖的实时坐标，即可得出骨骼模型表面各个点的坐标，并依此进行建模即可快速得到数字化的骨骼模型，操作简单方便、不需要购入额外的设备即可实现骨骼模型的精确数字化。
进一步地，由于探针是由操作者手持在骨骼模型表面进行划动，当因操作者失误或疲倦等原因导致针尖离开骨骼表面时，针尖的坐标则无法作为骨骼模型表面的点的坐标进行模型重建。为了防止上述情况，在探针上设置有预设开关，由操作者主动开启或关闭该预设开关以向上位机发送启动指令或者停止指令；其中，上位机可以是定位跟踪装置，如光学跟踪设备，在接收到启动指令时获取探针上定位装置的中心坐标，在接收到停止指令时则停止进行光学跟踪；上位机还可以是与定位跟踪装置通信的计算机终端，从定位跟踪装置处获取定位装置的中心实时坐标，在其接收到启动指令时，与定位跟踪装置通信并接收定位跟踪装置发送的定位装置的中心实时坐标，并对应确定针尖的实时坐标，在其接收到停止指令时，则拒绝接收定位跟踪装置发送的定位装置的中心实时坐标，或停止基于定位装置的中心实时坐标确定相应的针尖实时坐标，防止因操作者的操作失误导致针尖远离骨骼模型表面，造成针尖实时坐标与骨骼模型表面的点的坐标不符，最终使骨骼模型重建不准确的问题出现。
另外，在针对一个完整的骨骼模型进行重建时，操作者可能在操作过程中进行了多次的启动和中断，以方便调整探针位置或进行休息，只有在探针划过骨骼模型表面的所有位置之后才可以进行三维重建，因此，可通过发送重建指令以表示骨骼模型遍历完毕，计算机终端在接收到重建指令后，基于该重建指令和之前获取到的所有针尖实时坐标进行三维重建，以得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。该重建指令可以通过探针进行发送，例如操作者可以双击预设开关、或长按预设开关使其可以生产重建指令，表示遍历完毕，或者由操作者直接在计算机终端上进行操作，通过点击计算机终端上的预设按钮生成重建指令。
本公开的第三实施例提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读介质，存储有计算机程序，基于本公开第一实施例提供的骨骼模型表面轮廓生成装置，该计算机程序被处理器执行时实现本公开第二实施例提供的方法，包括如下步骤S11和S12：
S11，基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；
S12，对所有针尖实时坐标进行三维重建，得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
计算机程序被处理器执行基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标之前，还被处理器执行如下步骤：根据每个定位装置的中心坐标和探针的几何尺寸，确定定位装置的中心坐标和针尖坐标之间的拟合关系。
计算机程序被处理器执行基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标时，具体被处理器执行如下步骤：基于中心实时坐标和拟合关系，确定针尖实时坐标。
计算机程序被处理器执行基于中心实时坐标和拟合关系，确定针尖实时坐标时，具体被处理器执行如下步骤：对中心实时坐标进行校验；基于通过校验的中心实时坐标和拟合关系，确定针尖实时坐标。
计算机程序还被处理器执行如下步骤：在接收到探针发出的启动指令时，基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；在接收到探针发出的停止指令时，停止获取针尖实时坐标。
计算机程序被处理器执行对所有针尖实时坐标进行三维重建，得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型时，具体被处理器执行如下步骤：接收重建指令；基于重建指令，对所有针尖实时坐标进行三维重建，得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
本实施例通过对探针进行改进，使其可以被光学定位设备获取，并确定其针尖的实时坐标；在探针的针尖经过骨骼模型的表面时，针尖与骨骼模型表面的点重合，针尖的实时坐标相当于骨骼模型表面的点的坐标，通过不断获取针尖的实时坐标，即可得出骨骼模型表面各个点的坐标，并依此进行建模即可快速得到数字化的骨骼模型，操作简单方便、不需要购入额外的设备即可实现骨骼模型的精确数字化。
本公开的第四实施例提供了一种电子设备，该电子设备的结构示意图可以如图5所示，至少包括存储器100和处理器200，存储器100上存储有计算机程序，处理器200在执行存储器100上的计算机程序时实现本公开任意实施例提供的方法。示例性的，电子设备计算机程序步骤如下S21和S22：
S21，基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；
S22，对所有针尖实时坐标进行三维重建，得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
处理器在执行存储器上存储的基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标之前，还执行如下计算机程序：根据每个定位装置的中心坐标和探针的几何尺寸，确定定位装置的中心坐标和针尖坐标之间的拟合关系。
处理器在执行存储器上存储的基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标时，具体执行如下计算机程序：基于中心实时坐标和拟合关系，确定针尖实时坐标。
处理器在执行存储器上存储的基于中心实时坐标和拟合关系，确定针尖实时坐标时，具体执行如下计算机程序：对中心实时坐标进行校验；基于通过校验的中心实时坐标和拟合关系，确定针尖实时坐标。
处理器还执行存储器上存储的如下计算机程序：在接收到探针发出的启动指令时，基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；在接收到探针发出的停止指令时，停止获取针尖实时坐标。
处理器在执行存储器上存储的对所有针尖实时坐标进行三维重建，得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型时，具体执行如下计算机程序：接收重建指令；基于重建指令，对所有针尖实时坐标进行三维重建，得到骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
本实施例通过对探针进行改进，使其可以被定位跟踪装置实时获取，并确定其针尖的实时坐标；在探针的针尖经过骨骼模型的表面时，针尖与骨骼模型表面的点重合，针尖的实时坐标相当于骨骼模型表面的点的坐标，通过不断获取针尖的实时坐标，即可得出骨骼模型表面各个点的坐标，并依此进行建模即可快速得到数字化的骨骼模型，操作简单方便、不需要购入额外的设备即可实现骨骼模型的精确数字化。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(Hyper Text TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述存储介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
上述存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取至少两个网际协议地址；向节点评价设备发送包括至少两个网际协议地址的节点评价请求，其中，节点评价设备从至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址并返回；接收节点评价设备返回的网际协议地址；其中，所获取的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。
或者，上述存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：接收包括至少两个网际协议地址的节点评价请求；从至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址；返回选取出的网际协议地址；其中，接收到的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
需要说明的是，本公开上述的存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何存储介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种骨骼模型表面轮廓生成装置，其特征在于，包括：
探针，所述探针的针尖被配置为在骨骼模型表面划动；
预设数量的定位装置，其中，所述定位装置设置在所述探针的针尾，所述预设数量至少为三个，所有所述定位装置中的任意三个定位装置之间均不共线；
定位跟踪装置,被配置为获取所述定位装置的中心实时坐标。
2.根据权利要求1所述的探针，其特征在于，还包括：
预设开关，用于向上位机发送预设指令，其中，所述预设指令至少包括启动指令和停止指令。
3.一种骨骼模型表面轮廓的生成方法，应用权利要求1或2所述的骨骼模型表面轮廓生成装置，其特征在于，包括：
基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；
对所有所述针尖实时坐标进行三维重建，得到所述骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
4.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，所述基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标之前，还包括：
根据所述每个定位装置的中心坐标和所述探针的几何尺寸，确定所述定位装置的中心坐标和所述针尖坐标之间的拟合关系。
5.根据权利要求4所述的生成方法，其特征在于，所述基于定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标，包括：
基于所述中心实时坐标和所述拟合关系，确定所述针尖实时坐标。
6.根据权利要求5所述的生成方法，其特征在于，所述基于所述中心实时坐标和所述拟合关系，确定所述针尖实时坐标，包括：
对所述中心实时坐标进行校验；
基于通过所述校验的中心实时坐标和所述拟合关系，确定所述针尖实时坐标。
7.根据权利要求3所述的生成方法，其特征在于，还包括：
在接收到所述探针发出的启动指令时，基于所述定位跟踪装置获取的定位装置的中心实时坐标，获取在骨骼模型表面移动的探针的针尖实时坐标；
在接收到所述探针发出的停止指令时，停止获取所述针尖实时坐标。
8.根据权利要求7所述的生成方法，其特征在于，所述对所有所述针尖实时坐标进行三维重建，得到所述骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型，包括：
接收重建指令；
基于所述重建指令，对所有所述针尖实时坐标进行三维重建，得到所述骨骼模型表面轮廓的三维数字化模型。
9.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求3至8中任一项所述的骨骼模型表面轮廓的生成方法的步骤。
10.一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现权利要求3至8中任一项所述的骨骼模型表面轮廓的生成方法。
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