CN112932745B - 基于3d打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于3D打印技术领域，公开了一种基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统及方法，包括：骨骼图像采集模块、图像分析模块、中央控制模块、图像参数获取模块、三维模型构建模块、比例还原模块、模拟修复模块、修复骨骼数据获取模块、钛合金材料制备模块、3D打印模块。本发明通过进行受损骨骼图像的采集并对图像进行分析，便于进行骨缺失部位的参数的获取，制备的骨缺失三维模型数据更准确；通过三维模型的构建，模拟进行骨缺失部位的修复并对修复数据进行记录，用于进行骨缺失部位的支架的参数的获取，制备的钛合金骨缺损支架与骨缺失部位的匹配性更好；通过将钛合金材料用于骨缺失支架的制备，提高支架的生物相容性。

Description

基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，尤其涉及一种基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统及方法。
背景技术
目前：骨缺损的治疗是医学难题之一，组织工程领域的发展为构建“安全、有效的骨组织移植替代物”带来了新希望，尤其是3D打印技术，可根据缺损的位置和形态设计个性化的钛合金骨缺损支架，通过钛合金骨缺损支架引导骨组织的生长修复。但是，在现有技术中进行钛合金骨缺损支架的制备缺少精确的参数，无法实现支架与骨缺失部位的适配。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中进行钛合金骨缺损支架的制备缺少精确的参数，无法实现支架与骨缺失部位的适配。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统及方法。
本发明是这样实现的，一种基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统包括：
骨骼图像采集模块、图像分析模块、中央控制模块、图像参数获取模块、三维模型构建模块、比例还原模块、模拟修复模块、修复骨骼数据获取模块、钛合金材料制备模块、3D打印模块；
骨骼图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像；
图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，并在图像中对骨骼受创部位进行标记；
中央控制模块，与骨骼图像采集模块、图像分析模块、图像参数获取模块、三维模型构建模块、比例还原模块、模拟修复模块、修复骨骼数据获取模块、钛合金材料制备模块、3D打印模块连接，用于通过主控机对各个模块的正常运行进行控制；
图像参数获取模块，与中央控制模块连接，用于通过图像参数获取程序对患者受创骨骼的图像中的参数进行获取；所述患者受创骨骼的图像中的参数包括骨骼健全部位的参数与骨骼受创部位的参数；
三维模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建；
比例还原模块，与中央控制模块连接，用于通过比例还原程序对患者受创骨骼三维模型进行比例还原，得到与患者受创骨骼参数一致的三维模型，即优化模型；
模拟修复模块，与中央控制模块连接，用于通过模拟修复程序在在构建的优化中进行患者受创骨骼的模拟修复，得到修复后的完整骨骼；所述修复后的完整骨骼包括修复前的患者受创骨骼和修复骨骼；
修复骨骼数据获取模块，与中央控制模块连接，用于通过修复骨骼数据获取程序对修复骨骼的参数进行获取；
钛合金材料制备模块，与中央控制模块连接，用于通过钛合金材料制备程序进行钛合金材料的制备；
3D打印模块，与中央控制模块连接，用于通过3D打印机依据获取的修复骨骼的参数使用制备的钛合金材料进行3D打印，得到钛合金3D骨缺损支架。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统的基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备方法，所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备方法包括以下步骤：
步骤一，通过骨骼图像采集模块利用Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像；通过图像分析模块利用图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，并在图像中对骨骼受创部位进行标记；
步骤二，通过中央控制模块利用主控机对各个模块的正常运行进行控制；通过图像参数获取模块利用图像参数获取程序对患者受创骨骼的图像中的参数进行获取；所述患者受创骨骼的图像中的参数包括骨骼健全部位的参数与骨骼受创部位的参数；
步骤三，通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建；通过比例还原模块利用比例还原程序对患者受创骨骼三维模型进行比例还原，得到与患者受创骨骼参数一致的三维模型，即优化模型；
步骤四，通过模拟修复模块利用模拟修复程序在在构建的优化中进行患者受创骨骼的模拟修复，得到修复后的完整骨骼；所述修复后的完整骨骼包括修复前的患者受创骨骼和修复骨骼；
步骤五，通过修复骨骼数据获取模块利用修复骨骼数据获取程序对修复骨骼的参数进行获取；通过钛合金材料制备模块利用钛合金材料制备程序进行钛合金材料的制备；
步骤六，通过3D打印模块利用3D打印机依据获取的修复骨骼的参数使用制备的钛合金材料进行3D打印，得到钛合金3D骨缺损支架。
进一步，步骤一中，所述通过骨骼图像采集模块利用Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像，包括：
(1)获取受创骨骼的种类，对所述种类的正常骨骼的平面图像进行获取；
(2)将Kinect深度相机拍摄的平面图像以图片中心作为参考点从内向外划分为n块区域，形成标准图像区域划分；其中，n＝2，3，4，...n；每个区域分别标记为Q1,Q2,Q3...Qn；
(3)以K1作为Kinect深度相机的曝光参数对正常骨骼的图像进行采集，使得图像中的Q1区域全部为正常曝光水平，此时将区域的灰度图保存为UQ1，其余区域的图像删除，得到Q1区域的灰度值集QS1，QS1＝{x11，x12，x13...,xij}；
(4)分别以K2、K3、...Kn作为Kinect深度相机曝光参数对正常骨骼的图像进行采集，获取到对应Q2、Q3、...Qn区域的局部正常曝光灰度图UQ2、UQ3、...UQn以及灰度值QS2、QS3、...QSn；
(5)合并Q1,Q2,Q3...Qn，得到全区域范围下的正常曝光灰度图Z，作为骨骼的标准图像；Z＝UQ1∪UQ2∪UQ3∪...UQn。
进一步，步骤一中，所述通过图像分析模块利用图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，包括：
(1)获取骨骼的标准图像；
(2)分别获取以K1、K2、K3、...Kn为曝光参数得到的受创骨骼图像；
(3)将K1对应的骨骼图像进行Q1区域图像提取，获得Q1区域内每个点的灰度值；
(4)计算受创骨骼图像和骨骼的标准图像的灰度校正系数；
(5)对待测件和标准合格件进行差分图像分析，得出所有点的灰度差分值；当点的灰度差分值大于阈值时则为缺陷点，通过所述缺陷点进行骨骼受创部位的获取。
进一步，所述计算受创骨骼图像和骨骼的标准图像的灰度校正系数的公式为：
Figure BDA0002912684850000041
其中，ns表示灰度校正系数；QW1表示区域内每个点的灰度值；QS1表示灰度图UQ1内所有点的灰度值集。
进一步，步骤三中，所述通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建，包括：
(1)获取Kinect深度相机采集的受创骨骼图像，确定两张不同角度的图像分别描述为第一图像和第二图像；
(2)在图像中提取特征点，并为特征点构建描述子；
(3)在第一图像和第二图像中，根据特征点的描述子寻找出相匹配的特征点，建立匹配关系得到视差图；
(4)利用视差图、患者受创骨骼的图像中的参数，获得特征点对应空间点的空间位置，构建出患者受创骨骼三维模型。
进一步，所述在图像中提取特征点，还包括：
利用Harris响应函数计算各所述关键点对应的响应值，按照响应值大小从大到小对各所述关键点排序，取前N个关键点作为最终的关键点集合。
进一步，步骤五中，所述进行钛合金材料的制备，包括：
(1)按照质量份数称取钛100～200份、银6～10份、镓1～2份、镧1～2份；
(2)将钛、银、镓、镧在惰性气体环境下进行高温熔融；
(3)将熔融液体冷却至常温，得到钛合金；
(4)将钛合金置于有机酸溶液中浸泡2～3h。
进一步，所述将钛、银、镓、镧在惰性气体环境下进行高温熔融，包括：
1)将钛、银、镓、镧置于反应釜中，关闭反应釜，通入惰性气体；
2)设定升温速率为8～10℃/min对反应釜进行升温，升温至600℃并进行 10～30min保温；
3)设定升温速率为10～20℃/min对反应釜进行升温，升温至800℃并进行 30～50min保温；
4)对反应釜进行缓慢降温，降温速率为5～10℃/min。
进一步，所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己二酸、丙二酸中的一种。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过进行受损骨骼图像的采集并对图像进行分析，便于进行骨缺失部位的参数的获取，制备的骨缺失三维模型数据更准确；通过三维模型的构建，模拟进行骨缺失部位的修复并对修复数据进行记录，用于进行骨缺失部位的支架的参数的获取，制备的钛合金骨缺损支架与骨缺失部位的匹配性更好；通过进行钛合金材料的制备并将钛合金材料用于骨缺失支架的制备，提高支架的生物相容性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统结构框图。
图2是本发明实施例提供的基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备方法流程图。
图3是本发明实施例提供的通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建流程图。
图4是本发明实施例提供的进行钛合金材料的制备流程图。
图5是本发明实施例提供的将钛、银、镓、镧在惰性气体环境下进行高温熔融流程图。
图中：1、骨骼图像采集模块；2、图像分析模块；3、中央控制模块；4、图像参数获取模块；5、三维模型构建模块；6、比例还原模块；7、模拟修复模块；8、修复骨骼数据获取模块；9、钛合金材料制备模块；10、3D打印模块。
具体实施方式
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。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统包括：
骨骼图像采集模块1、图像分析模块2、中央控制模块3、图像参数获取模块4、三维模型构建模块5、比例还原模块6、模拟修复模块7、修复骨骼数据获取模块8、钛合金材料制备模块9、3D打印模块10；
骨骼图像采集模块1，与中央控制模块3连接，用于通过Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像；
图像分析模块2，与中央控制模块3连接，用于通过图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，并在图像中对骨骼受创部位进行标记；
中央控制模块3，与骨骼图像采集模块1、图像分析模块2、图像参数获取模块4、三维模型构建模块5、比例还原模块6、模拟修复模块7、修复骨骼数据获取模块8、钛合金材料制备模块9、3D打印模块10连接，用于通过主控机对各个模块的正常运行进行控制；
图像参数获取模块4，与中央控制模块3连接，用于通过图像参数获取程序对患者受创骨骼的图像中的参数进行获取；所述患者受创骨骼的图像中的参数包括骨骼健全部位的参数与骨骼受创部位的参数；
三维模型构建模块5，与中央控制模块3连接，用于通过三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建；
比例还原模块6，与中央控制模块3连接，用于通过比例还原程序对患者受创骨骼三维模型进行比例还原，得到与患者受创骨骼参数一致的三维模型，即优化模型；
模拟修复模块7，与中央控制模块3连接，用于通过模拟修复程序在在构建的优化中进行患者受创骨骼的模拟修复，得到修复后的完整骨骼；所述修复后的完整骨骼包括修复前的患者受创骨骼和修复骨骼；
修复骨骼数据获取模块8，与中央控制模块3连接，用于通过修复骨骼数据获取程序对修复骨骼的参数进行获取；
钛合金材料制备模块9，与中央控制模块3连接，用于通过钛合金材料制备程序进行钛合金材料的制备；
3D打印模块10，与中央控制模块3连接，用于通过3D打印机依据获取的修复骨骼的参数使用制备的钛合金材料进行3D打印，得到钛合金3D骨缺损支架。
如图2所示，本发明实施例提供的基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备方法包括以下步骤：
S101，通过骨骼图像采集模块利用Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像；通过图像分析模块利用图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，并在图像中对骨骼受创部位进行标记；
S102，通过中央控制模块利用主控机对各个模块的正常运行进行控制；通过图像参数获取模块利用图像参数获取程序对患者受创骨骼的图像中的参数进行获取；所述患者受创骨骼的图像中的参数包括骨骼健全部位的参数与骨骼受创部位的参数；
S103，通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建；通过比例还原模块利用比例还原程序对患者受创骨骼三维模型进行比例还原，得到与患者受创骨骼参数一致的三维模型，即优化模型；
S104，通过模拟修复模块利用模拟修复程序在在构建的优化中进行患者受创骨骼的模拟修复，得到修复后的完整骨骼；所述修复后的完整骨骼包括修复前的患者受创骨骼和修复骨骼；
S105，通过修复骨骼数据获取模块利用修复骨骼数据获取程序对修复骨骼的参数进行获取；通过钛合金材料制备模块利用钛合金材料制备程序进行钛合金材料的制备；
S106，通过3D打印模块利用3D打印机依据获取的修复骨骼的参数使用制备的钛合金材料进行3D打印，得到钛合金3D骨缺损支架。
步骤S101中，本发明实施例提供的通过骨骼图像采集模块利用Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像，包括：
获取受创骨骼的种类，对所述种类的正常骨骼的平面图像进行获取；
将Kinect深度相机拍摄的平面图像以图片中心作为参考点从内向外划分为 n块区域，形成标准图像区域划分；其中，n＝2，3，4，...n；每个区域分别标记为 Q1,Q2,Q3...Qn；
以K1作为Kinect深度相机的曝光参数对正常骨骼的图像进行采集，使得图像中的Q1区域全部为正常曝光水平，此时将区域的灰度图保存为UQ1，其余区域的图像删除，得到Q1区域的灰度值集QS1，QS1＝{x11，x12，x13...,xij}；
分别以K2、K3、...Kn作为Kinect深度相机曝光参数对正常骨骼的图像进行采集，获取到对应Q2、Q3、...Qn区域的局部正常曝光灰度图UQ2、UQ3、...UQn以及灰度值 QS2、QS3、...QSn；
合并Q1,Q2,Q3...Qn，得到全区域范围下的正常曝光灰度图Z，作为骨骼的标准图像；Z＝UQ1∪UQ2∪UQ3∪...UQn。
步骤S101中，本发明实施例提供的通过图像分析模块利用图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，包括：
获取骨骼的标准图像；
分别获取以K1、K2、K3、...Kn为曝光参数得到的受创骨骼图像；
将K1对应的骨骼图像进行Q1区域图像提取，获得Q1区域内每个点的灰度值；
计算受创骨骼图像和骨骼的标准图像的灰度校正系数；
对待测件和标准合格件进行差分图像分析，得出所有点的灰度差分值；当点的灰度差分值大于阈值时则为缺陷点，通过所述缺陷点进行骨骼受创部位的获取。
本发明实施例提供的计算受创骨骼图像和骨骼的标准图像的灰度校正系数的公式为：
Figure BDA0002912684850000101
其中，ns表示灰度校正系数；QW1表示区域内每个点的灰度值；QS1表示灰度图UQ1内所有点的灰度值集。
如图3所示，步骤S103中，本发明实施例提供的通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建，包括：
S201，获取Kinect深度相机采集的受创骨骼图像，确定两张不同角度的图像分别描述为第一图像和第二图像；
S202，在图像中提取特征点，并为特征点构建描述子；
S203，在第一图像和第二图像中，根据特征点的描述子寻找出相匹配的特征点，建立匹配关系得到视差图；
S204，利用视差图、患者受创骨骼的图像中的参数，获得特征点对应空间点的空间位置，构建出患者受创骨骼三维模型。
本发明实施例提供的在图像中提取特征点，还包括：
利用Harris响应函数计算各所述关键点对应的响应值，按照响应值大小从大到小对各所述关键点排序，取前N个关键点作为最终的关键点集合。
如图4所示，步骤S105中，本发明实施例提供的进行钛合金材料的制备，包括：
S301，按照质量份数称取钛100～200份、银6～10份、镓1～2份、镧1～2份；
S302，将钛、银、镓、镧在惰性气体环境下进行高温熔融；
S303，将熔融液体冷却至常温，得到钛合金；
S304，将钛合金置于有机酸溶液中浸泡2～3h。
如图5所示，本发明实施例提供的将钛、银、镓、镧在惰性气体环境下进行高温熔融，包括：
S401，将钛、银、镓、镧置于反应釜中，关闭反应釜，通入惰性气体；
S402，设定升温速率为8～10℃/min对反应釜进行升温，升温至600℃并进行10～30min保温；
S403，设定升温速率为10～20℃/min对反应釜进行升温，升温至800℃并进行30～50min保温；
S404，对反应釜进行缓慢降温，降温速率为5～10℃/min。
本发明实施例提供的有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己二酸、丙二酸中的一种。
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，其特征在于，所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统包括：
骨骼图像采集模块、图像分析模块、中央控制模块、图像参数获取模块、三维模型构建模块、比例还原模块、模拟修复模块、修复骨骼数据获取模块、钛合金材料制备模块、3D打印模块；
骨骼图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像；
图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，并在图像中对骨骼受创部位进行标记；
中央控制模块，与骨骼图像采集模块、图像分析模块、图像参数获取模块、三维模型构建模块、比例还原模块、模拟修复模块、修复骨骼数据获取模块、钛合金材料制备模块、3D打印模块连接，用于通过主控机对各个模块的正常运行进行控制；
图像参数获取模块，与中央控制模块连接，用于通过图像参数获取程序对患者受创骨骼的图像中的参数进行获取；所述患者受创骨骼的图像中的参数包括骨骼健全部位的参数与骨骼受创部位的参数；
三维模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建；
比例还原模块，与中央控制模块连接，用于通过比例还原程序对患者受创骨骼三维模型进行比例还原，得到与患者受创骨骼参数一致的三维模型，即优化模型；
模拟修复模块，与中央控制模块连接，用于通过模拟修复程序在在构建的优化中进行患者受创骨骼的模拟修复，得到修复后的完整骨骼；所述修复后的完整骨骼包括修复前的患者受创骨骼和修复骨骼；
修复骨骼数据获取模块，与中央控制模块连接，用于通过修复骨骼数据获取程序对修复骨骼的参数进行获取；
钛合金材料制备模块，与中央控制模块连接，用于通过钛合金材料制备程序进行钛合金材料的制备；
3D打印模块，与中央控制模块连接，用于通过3D打印机依据获取的修复骨骼的参数使用制备的钛合金材料进行3D打印，得到钛合金3D骨缺损支架；
应用所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统的基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备方法，所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备方法包括以下步骤：
步骤一，通过骨骼图像采集模块利用Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像；通过图像分析模块利用图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，并在图像中对骨骼受创部位进行标记；
步骤二，通过中央控制模块利用主控机对各个模块的正常运行进行控制；通过图像参数获取模块利用图像参数获取程序对患者受创骨骼的图像中的参数进行获取；所述患者受创骨骼的图像中的参数包括骨骼健全部位的参数与骨骼受创部位的参数；
步骤三，通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建；通过比例还原模块利用比例还原程序对患者受创骨骼三维模型进行比例还原，得到与患者受创骨骼参数一致的三维模型，即优化模型；
步骤四，通过模拟修复模块利用模拟修复程序在在构建的优化中进行患者受创骨骼的模拟修复，得到修复后的完整骨骼；所述修复后的完整骨骼包括修复前的患者受创骨骼和修复骨骼；
步骤五，通过修复骨骼数据获取模块利用修复骨骼数据获取程序对修复骨骼的参数进行获取；通过钛合金材料制备模块利用钛合金材料制备程序进行钛合金材料的制备；
步骤六，通过3D打印模块利用3D打印机依据获取的修复骨骼的参数使用制备的钛合金材料进行3D打印，得到钛合金3D骨缺损支架；
步骤一中，所述通过骨骼图像采集模块利用Kinect深度相机获取患者受创骨骼的图像，包括：
(1)获取受创骨骼的种类，对所述种类的正常骨骼的平面图像进行获取；
(2)将Kinect深度相机拍摄的平面图像以图片中心作为参考点从内向外划分为n块区域，形成标准图像区域划分；其中，n＝2，3，4，...n；每个区域分别标记为Q1,Q2,Q3...Qn；
(3)以K1作为Kinect深度相机的曝光参数对正常骨骼的图像进行采集，使得图像中的Q1区域全部为正常曝光水平，此时将区域的灰度图保存为UQ1，其余区域的图像删除，得到Q1区域的灰度值集QS1，QS1＝{x11，x12，x13...,xij}；
(4)分别以K2、K3、...Kn作为Kinect深度相机曝光参数对正常骨骼的图像进行采集，获取到对应Q2,Q3...Qn区域的局部正常曝光灰度图UQ2、UQ3、...UQn以及灰度值QS2、QS3、...QSn；
(5)合并Q1,Q2,Q3...Qn，得到全区域范围下的正常曝光灰度图Z，作为骨骼的标准图像；Z＝UQ1∪UQ2∪UQ3∪...UQn。
2.如权利要求1所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，其特征在于，步骤一中，所述通过图像分析模块利用图像分析程序对获取的受创骨骼图像进行分析，得到骨骼受创部位，包括：
(1)获取骨骼的标准图像；
(2)分别获取以K1、K2、K3、...Kn为曝光参数得到的受创骨骼图像；
(3)将K1对应的骨骼图像进行Q1区域图像提取，获得Q1区域内每个点的灰度值；
(4)计算受创骨骼图像和骨骼的标准图像的灰度校正系数；
(5)对待测件和标准合格件进行差分图像分析，得出所有点的灰度差分值；当点的灰度差分值大于阈值时则为缺陷点，通过所述缺陷点进行骨骼受创部位的获取。
3.如权利要求2所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，其特征在于，所述计算受创骨骼图像和骨骼的标准图像的灰度校正系数的公式为：
Figure FDA0003920976630000031
其中，ns表示灰度校正系数；QW1表示区域内每个点的灰度值；QS1表示灰度图UQ1内所有点的灰度值集。
4.如权利要求1所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，其特征在于，步骤三中，所述通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依据患者受创骨骼的图像以及患者受创骨骼的图像中的参数进行患者受创骨骼三维模型的构建，包括：
(1)获取Kinect深度相机采集的受创骨骼图像，确定两张不同角度的图像分别描述为第一图像和第二图像；
(2)在图像中提取特征点，并为特征点构建描述子；
(3)在第一图像和第二图像中，根据特征点的描述子寻找出相匹配的特征点，建立匹配关系得到视差图；
(4)利用视差图、患者受创骨骼的图像中的参数，获得特征点对应空间点的空间位置，构建出患者受创骨骼三维模型。
5.如权利要求4所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，其特征在于，所述在图像中提取特征点，还包括：
利用Harris响应函数计算各所述特征点对应的响应值，按照响应值大小从大到小对各所述特征点排序，取前N个特征点作为最终的特征点集合。
6.如权利要求1所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，其特征在于，步骤五中，所述进行钛合金材料的制备，包括：
(1)按照质量份数称取钛100～200份、银6～10份、镓1～2份、镧1～2份；
(2)将钛、银、镓、镧在惰性气体环境下进行高温熔融；
(3)将熔融液体冷却至常温，得到钛合金；
(4)将钛合金置于有机酸溶液中浸泡2～3h。
7.如权利要求6所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，其特征在于，所述将钛、银、镓、镧在惰性气体环境下进行高温熔融，包括：
1)将钛、银、镓、镧置于反应釜中，关闭反应釜，通入惰性气体；
2)设定升温速率为8～10℃/min对反应釜进行升温，升温至600℃并进行10～30min保温；
3)设定升温速率为10～20℃/min对反应釜进行升温，升温至800℃并进行30～50min保温；
4)对反应釜进行缓慢降温，降温速率为5～10℃/min。
8.如权利要求6所述基于3D打印技术的钛合金骨缺损支架制备系统，其特征在于，所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己二酸、丙二酸中的一种。
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