CN115153509B - 一种脊柱空间曲线生成方法、系统及脊柱测量仪 - Google Patents
一种脊柱空间曲线生成方法、系统及脊柱测量仪 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种脊柱空间曲线生成方法、系统及脊柱测量仪,其方法应用于脊柱测量仪,包括步骤:获取脊柱测量仪移动过程中各个第一行进轮的相对移动距离,以及各个第一行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第一电容信号,进而计算测量轮的行进路径,根据测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号,判断测量轮所在的脊柱当前位置,获取脊柱测量仪的角度信息,结合测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置,以及脊柱测量仪的角度信息,生成并修正矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像。本发明可以可以精确地检测出用户的脊柱影像,便于用户根据脊柱影像判断脊柱的健康情况。
Description
技术领域
本发明涉及医学图像检测技术领域,特别涉及一种脊柱空间曲线生成方法、系统及脊柱测量仪。
背景技术
脊椎侧弯是指人的脊椎有侧向的弯曲,当脊柱侧弯情况较为严重时,会严重危及患者的正常生长发育和内脏器官功能,初期应该保守治疗如手法矫正,发现在晚期就需要进行手术矫正治疗。因此,对于脊椎错位和脊柱侧弯及时治疗的关键在于尽早发现。
目前在对用户进行脊柱检测的过程中,常规脊柱影像扫描设备扫描结果不准确,使用户无法获取精确的脊柱扫描影像图,难以判断用户当前的脊柱健康情况。
因此目前需要一种脊柱空间曲线生成方法,可以精确地检测出用户的脊柱影像,便于用户根据脊柱影像判断脊柱的健康情况。
发明内容
为解决常规脊柱影像扫描设备扫描结果不准确的技术问题,本发明提供一种脊柱空间曲线生成方法、系统及脊柱测量仪,具体的技术方案如下:
本发明提供一种脊柱空间曲线生成方法,应用于脊柱测量仪,所述脊柱测量仪包括至少一对并列设置的行进轮,以及安装于一对并列设置的所述行进轮中轴线上的测量轮,包括步骤:
通过安装于至少一对所述行进轮上的滚轮旋转角度测量传感器,获取所述脊柱测量仪移动过程中至少一对所述行进轮的旋转角度,并根据所述旋转角度计算至少一对所述行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离;
通过安装于所述第一行进轮上的若干并排设置的第一电容传感器,获取各个所述第一行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第一电容信号;
根据所述相对移动距离和若干所述第一电容信号计算所述测量轮的行进路径;
通过安装于所述测量轮上至少三组沿所述测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器,获取所述测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号;
根据若干所述第二电容信号,以及预设的所述第二电容信号和脊柱位置的对应关系,判断所述测量轮所在的脊柱当前位置;
通过安装于所述脊柱测量仪固定位置的角度传感器获取所述脊柱测量仪的角度信息;
结合测量轮的行进路径、所述测量轮所在的脊柱当前位置,以及所述脊柱测量仪的角度信息,生成三维空间曲线;
将所述三维空间曲线投影至人体脊柱模型的矢状面和冠状面上,生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像;
根据所述角度传感器与若干所述第二皮肤接触点之间的相对位置距离,修正所述矢状面脊柱空间曲线影像;
根据若干所述第一电容信号和若干所述第二电容信号,修正所述冠状面脊柱空间曲线影像。
本发明提供的脊柱空间曲线生成方法通过在脊柱测量仪上设置多种信号传感器,根据信号传感器采集的数据计算测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置以及脊柱测量仪的角度信息,并结合上述信息生成三维空间曲线,将三维空间曲线投影到人体脊柱模型后,生成并修正矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像,便于用户精确地根据脊柱影像判断用户的脊柱病变情况。
在一些实施方式中,所述的根据所述相对移动距离和若干所述第一电容信号计算所述测量轮的行进路径,具体包括:
分别获取所述第一行进轮中任一第二行进轮与若干所述第一皮肤接触点之间的若干第三电容信号,以及与所述第二行进轮并列设置的第三行进轮与若干所述第一皮肤接触点之间的若干第四电容信号;
分别获取若干所述第三电容信号中信号强度最强的所述第三电容信号为第五电容信号,以及若干所述第四电容信号中信号强度最强的所述第四电容信号为第六电容信号;
根据所述第五电容信号对应的所述第一电容传感器与所述第六电容信号对应的所述第一电容传感器之间距离,以及各个所述第一行进轮的所述相对移动距离,计算所述测量轮的行进路径。
本发明提供的脊柱空间曲线生成方法公开一种根据并列设置的两个第一行进轮中电容信号最强的两个第一电容传感器之间距离,以及相对移动距离,计算所述测量轮的行进路径的方案,通过电容信号精确地判断脊柱测量仪的测量路径,便于后续根据测量路径生成脊柱空间曲线,提高生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像的精确性。
在一些实施方式中,所述的根据若干所述第一电容信号和若干所述第二电容信号,修正所述冠状面脊柱空间曲线影像,具体包括:
识别若干所述第二电容信号中信号值最大的所述第二电容信号为第七电容信号;
判断所述第五电容信号对应的所述第一电容传感器与所述第六电容信号对应的所述第一电容传感器是否相对于所述第七电容信号对应的所述第二电容传感器对称;
若对称,无需修正所述冠状面脊柱空间曲线影像;
若不对称,生成第一提示信息,所述提示信息用于提示用户所述冠状面脊柱空间曲线影像出现误差。
本发明提供的脊柱空间曲线生成方法通过第一电容信号和第二电容信号,识别脊柱测量仪在测量过程中并列设置的行进轮中左侧行进轮与皮肤高点的接触点,以及右侧行进轮与皮肤高点的接触点是否相较于测量轮与脊柱接触最紧密的点左右对称,并根据对称情况判断冠状面脊柱空间曲线影像是否需要修正,提高脊柱空间曲线生成过程中冠状面脊柱空间曲线影像的精确性。
在一些实施方式中,所述的修正所述矢状面脊柱空间曲线影像之后,还包括:
基于修正后所述矢状面脊柱空间曲线影像计算脊柱Cobb角;
所述的判断所述第五电容信号对应的所述第一电容传感器与所述第六电容信号对应的所述第一电容传感器是否相对于所述第七电容信号对应的所述第二电容传感器对称之后,还包括:
若不对称,且所述脊柱Cobb角小于预设的角度阈值,生成所述第一提示信息;
若对称,且所述脊柱Cobb角不小于所述角度阈值,无需修正所述冠状面脊柱空间曲线影像。
本发明提供的脊柱空间曲线生成方法进一步公开一种在根据对称情况判断冠状面脊柱空间曲线影像是否需要修正过程中,通过脊柱Cobb角判断是否由于脊柱侧弯引起不对称,在脊柱侧弯时保留当前冠状面脊柱空间曲线影像供用户精确地判断当前脊柱病变情况。
在一些实施方式中,所述的根据若干所述第一电容信号和若干所述第二电容信号,修正所述冠状面脊柱空间曲线影像,具体还包括:
判断每个所述第一行进轮上均存在产生所述第一电容信号的所述第一电容传感器;
若判断结果为是,无需修正所述冠状面脊柱空间曲线影像;
若判断结果为否,生成第二提示信息,所述提示信息用于提示用户所述脊柱测量仪测量过程中存在倾斜。
本发明提供的脊柱空间曲线生成方法根据第一电容信号判断在脊柱测量仪测量脊柱曲线过程中是否出现与皮肤未接触的第一行进轮,进而判断脊柱测量仪测量过程中是否存在倾斜,便于用户在脊柱测量仪测量过程中存在倾斜情况时及时对冠状面脊柱空间曲线影像进行修正。
在一些实施方式中,所述的根据所述旋转角度计算至少一对所述行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离之后,所述的通过安装于所述脊柱测量仪固定位置的角度传感器获取所述脊柱测量仪的角度信息之前,还包括:
所述第一行进轮上的若干并排设置的第一压力传感器,获取各个所述第一行进轮与若干所述第一皮肤接触点之间的若干第一压力信号;
根据所述相对移动距离和若干所述第一压力信号计算所述测量轮的所述行进路径;
通过安装于所述测量轮上至少三组沿所述测量轮中轴线对称设置的第二压力传感器,获取所述测量轮与若干所述第二皮肤接触点之间的若干第二压力信号;
根据若干所述第二压力信号,以及预设的所述第二压力信号和脊柱位置的对应关系,判断所述测量轮所在的所述脊柱当前位置。
本发明提供的脊柱空间曲线生成方法进一步公开一种通过压力传感器计算测量轮的行进路径以及测量轮所在的脊柱当前位置的方案,选取压力传感器进行信号采集,无需脊柱测量仪直接与用户的皮肤接触,即使存在衣物等间隔也可以生成精确的脊柱影像,提高脊柱空间曲线生成过程的灵活性。
在一些实施方式中,所述的获取所述测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号之后,还包括:
判断沿所述测量轮中轴线对称设置的所述第二电容传感器的所述第二电容信号是否一致;
若一致,判断所述脊柱测量仪测量过程中不存在倾斜,且用户不存在脊柱角度病变;
若不一致,生成第三提示信息,所述第三提示信息用于提示用户所述脊柱测量仪测量过程中存在倾斜或用户存在脊柱角度病变。
本发明提供的脊柱空间曲线生成方法通过判断沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器的第二电容信号是否一致,确定脊柱测量仪测量过程中是否存在倾斜,以及用户是否存在脊柱角度病变,便于用户根据脊柱空间曲线生成结果判断脊柱病变情况。
在一些实施方式中,所述的修正所述冠状面脊柱空间曲线影像之后,还包括:
若判断沿所述测量轮中轴线对称设置的所述第二电容传感器的所述第二电容信号不一致,获取不一致时所述测量轮所在的若干第一脊柱位置;
根据所述冠状面脊柱空间曲线影像,判断所述脊柱在若干所述第一脊柱位置处是否存在脊柱角度病变;
若存在,生成第四提示信息,所述第四提示信息用于提示用户存在脊柱角度病变;
若不存在,生成第五提示信息,所述第五提示信息用于提示用户所述脊柱测量仪测量过程中存在倾斜。
本发明提供的脊柱空间曲线生成方法结合冠状面脊柱空间曲线影像,根据沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器的第二电容信号不一致时,测量轮所在脊柱位置是否存在脊柱角度病变,判断用户存在脊柱角度病变或者脊柱测量仪测量过程中存在倾斜,便于用户进一步根据脊柱空间曲线生成结果精确地判断脊柱病变情况。
在一些实施方式中,根据本发明的另一方面,本发明还提供一种脊柱空间曲线生成系统,应用于脊柱测量仪,所述脊柱测量仪包括至少一对并列设置的行进轮,以及安装于一对并列设置的所述行进轮中轴线上的测量轮,包括:
第一获取模块,用于通过安装于至少一对所述行进轮上的滚轮旋转角度测量传感器,获取所述脊柱测量仪移动过程中至少一对所述行进轮的旋转角度;
距离计算模块,与所述第一获取模块连接,用于根据所述旋转角度计算至少一对所述行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离;
第二获取模块,用于通过安装于所述第一行进轮上的若干并排设置的第一电容传感器,获取各个所述第一行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第一电容信号;
路径计算模块,分别与所述距离计算模块和所述第二获取模块连接,用于根据所述相对移动距离和若干所述第一电容信号计算所述测量轮的行进路径;
第三获取模块,用于通过安装于所述测量轮上至少三组沿所述测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器,获取所述测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号;
位置计算模块,与所述第三获取模块连接,用于根据若干所述第二电容信号,以及预设的所述第二电容信号和脊柱位置的对应关系,判断所述测量轮所在的脊柱当前位置;
第四获取模块,用于通过安装于所述脊柱测量仪固定位置的角度传感器获取所述脊柱测量仪的角度信息;
三维空间曲线生成模块,分别与所述路径计算模块、位置计算模块和第四获取模块连接,用于结合测量轮的行进路径、所述测量轮所在的脊柱当前位置,以及所述脊柱测量仪的角度信息,生成三维空间曲线;
投影模块,与所述三维空间曲线生成模块连接,用于将所述三维空间曲线投影至人体脊柱模型的矢状面和冠状面上,生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像;
第一修正模块,与所述投影模块连接,用于根据所述角度传感器与若干所述第二皮肤接触点之间的相对位置距离,修正所述矢状面脊柱空间曲线影像;
第二修正模块,与所述投影模块连接,用于根据若干所述第一电容信号和若干所述第二电容信号,修正所述冠状面脊柱空间曲线影像。
在一些实施方式中,根据本发明的另一方面,本发明还提供一种脊柱测量仪,所述脊柱测量仪包括至少一对并列设置的行进轮,以及安装于一对并列设置的所述行进轮中轴线上的测量轮,所述脊柱测量仪还包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的计算机程序,实现上述脊柱空间曲线生成方法所执行的操作。
本发明提供一种脊柱空间曲线生成方法、系统及脊柱测量仪,至少包括以下一项技术效果:
(1)通过在脊柱测量仪上设置多种信号传感器,根据信号传感器采集的数据计算测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置以及脊柱测量仪的角度信息,并结合上述信息生成三维空间曲线,将三维空间曲线投影到人体脊柱模型后,生成并修正矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像,便于用户精确地根据脊柱影像判断用户的脊柱病变情况;
(2)公开一种根据并列设置的两个第一行进轮中电容信号最强的两个第一电容传感器之间距离,以及相对移动距离,计算所述测量轮的行进路径的方案,通过电容信号精确地判断脊柱测量仪的测量路径,便于后续根据测量路径生成脊柱空间曲线,提高生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像的精确性;
(3)通过第一电容信号和第二电容信号,识别脊柱测量仪在测量过程中并列设置的行进轮中左侧行进轮与皮肤高点的接触点,以及右侧行进轮与皮肤高点的接触点是否相较于测量轮与脊柱接触最紧密的点左右对称,并根据对称情况判断冠状面脊柱空间曲线影像是否需要修正,提高脊柱空间曲线生成过程中冠状面脊柱空间曲线影像的精确性;
(4)公开一种在根据对称情况判断冠状面脊柱空间曲线影像是否需要修正过程中,通过脊柱Cobb角判断是否由于脊柱侧弯引起不对称,在脊柱侧弯时保留当前冠状面脊柱空间曲线影像供用户精确地判断当前脊柱病变情况;
(5)根据第一电容信号判断在脊柱测量仪测量脊柱曲线过程中是否出现与皮肤未接触的第一行进轮,进而判断脊柱测量仪测量过程中是否存在倾斜,便于用户在脊柱测量仪测量过程中存在倾斜情况时及时对冠状面脊柱空间曲线影像进行修正;
(6)公开一种通过压力传感器计算测量轮的行进路径以及测量轮所在的脊柱当前位置的方案,选取压力传感器进行信号采集,无需脊柱测量仪直接与用户的皮肤接触,即使存在衣物等间隔也可以生成精确的脊柱影像,提高脊柱空间曲线生成过程的灵活性;
(7)通过判断沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器的第二电容信号是否一致,确定脊柱测量仪测量过程中是否存在倾斜,以及用户是否存在脊柱角度病变,便于用户根据脊柱空间曲线生成结果判断脊柱病变情况;
(8)结合冠状面脊柱空间曲线影像,根据沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器的第二电容信号不一致时,测量轮所在脊柱位置是否存在脊柱角度病变,判断用户存在脊柱角度病变或者脊柱测量仪测量过程中存在倾斜,便于用户进一步根据脊柱空间曲线生成结果精确地判断脊柱病变情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,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为本发明一种脊柱空间曲线生成方法的流程图;
图2为本发明一种脊柱空间曲线生成方法中矢状面脊柱空间曲线影像的示例图;
图3为本发明一种脊柱空间曲线生成方法中冠状面脊柱空间曲线影像的示例图;
图4为本发明一种脊柱空间曲线生成方法中计算测量轮的行进路径的流程图;
图5为本发明一种脊柱空间曲线生成方法中修正冠状面脊柱空间曲线影像的流程图;
图6为本发明一种脊柱空间曲线生成方法中基于脊柱Cobb角修正冠状面脊柱空间曲线影像的流程图;
图7为本发明一种脊柱空间曲线生成方法中计算测量轮的行进路径的另一个流程图;
图8为本发明一种脊柱空间曲线生成方法中确定脊柱测量仪测量过程中是否存在倾斜以及用户是否存在脊柱角度病变的流程图;
图9为本发明一种脊柱空间曲线生成方法中确定脊柱测量仪测量过程中是否存在倾斜以及用户是否存在脊柱角度病变的另一个流程图;
图10为本发明一种脊柱空间曲线生成系统的示例图。
图中标号:第一获取模块-10、距离计算模块-20、第二获取模块-30、路径计算模块-40、第三获取模块-50、位置计算模块-60、第四获取模块-70、三维空间曲线生成模块-80、投影模块-90、第一修正模块-100和第二修正模块-110。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘出了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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,并获得其他的实施方式。
本发明的一个实施例,如图1~3所示,本发明提供一种脊柱空间曲线生成方法,应用于脊柱测量仪,包括步骤:
S1通过安装于至少一对行进轮上的滚轮旋转角度测量传感器,获取脊柱测量仪移动过程中至少一对行进轮的旋转角度,并根据旋转角度和行进轮的轮面周长计算至少一对行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离。
具体地,脊柱测量仪包括至少一对并列设置的行进轮,以及安装于一对并列设置的行进轮中轴线上的测量轮,行进轮的数量不受限制,可以设置为一对、两对等等,测量轮的安装位置不局限于多对行进轮的中央位置,只需安装在并列设置的行进轮中轴线上的任意一点即可,考虑脊柱测量仪的稳定性,可以设置两对以上行进轮,使脊柱测量仪在测量过程中可以稳定地贴合用户皮肤表面。
在行进轮中至少一对第一行进轮上设置滚轮旋转角度测量传感器,例如在一对第一行进轮左右两个轮子上均设置有滚轮旋转角度测量传感器,又或者在两对第一行进轮左右共四轮子上均设置有滚轮旋转角度测量传感器,滚轮旋转角度测量传感器设置过程中需满足在脊柱测量仪测量过程中可以同时采集左右两排行进轮的旋转角度,进而根据旋转角度计算至少一对行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离,移动距离的计算方式根据脊柱测量仪测量过程中第一行进轮旋转角度,以及第一行进轮在行进方向的轮面弧长即可计算。
S2通过安装于第一行进轮上的若干并排设置的第一电容传感器,获取各个第一行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第一电容信号。
具体地,在至少一对并列设置的第一行进轮上均并排设置若干第一电容传感器,例如在脊柱测量仪上设置两组共四个行进轮,在其中一对并列设置的行进轮上设置滚轮旋转角度测量传感器,将该对行进轮作为第一行进轮,同时在左右两个并列设置的第一行进轮上均沿轮轴方向等距设置的若干第一电容传感器。例如在左侧第一行进轮和右侧第一行进轮上均并排等距设置20个第一电容传感器,采集共40个第一电容传感器的电容信号作为第一电容信号。
其中第一电容传感器采用多通道面电容传感器,在行进轮与皮肤接触时多通道面电容传感器会根据接触面积产生相应的电容信号,根据同一第一行进轮上各个第一电容传感器产生的第一电容信号不同,可以确定第一行进轮与皮肤接触情况。
S3根据相对移动距离和若干第一电容信号计算测量轮的行进路径。
具体地,根据若干第一电容信号可以确定并列设置的一对第一行进轮与脊柱两侧皮肤高点的接触位置,进而计算出测量轮所在的第一行进轮中轴线的位置,根据一对第一行进轮中左侧第一行进轮的相对移动距离,和右侧第一行进轮的相对移动距离,结合测量轮所在的第一行进轮中轴线的位置,计算第一行进轮中轴线处测量轮的行进路径。
S4通过安装于测量轮上至少三组沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器,获取测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号。
具体地,测量轮上沿测量轮中轴线对称设置有第二电容传感器,根据测量轮行进方向沿测量轮中轴线设置一组第二电容传感器,在测量轮中轴线处设置的第二电容传感器两侧对称设置有至少两组第二电容传感器,第二电容传感器至少设置为中间一组、两侧各一组共三组。
示例性地,第二电容传感器可以采用面电容传感器,每一组第二电容传感器的感应点均布于测量轮轮面上,沿测量轮行进方向形成3圈电容传感器感应点,同一组第二电容传感器内各个电容传感器感应点的间距相等,在测量轮的轮轴上安装有伸缩弹簧,使脊柱测量仪测量过程中测量轮始终与皮肤接触。
S5根据若干第二电容信号,以及预设的第二电容信号和脊柱位置的对应关系,判断测量轮所在的脊柱当前位置。
具体地,脊柱所在人体体表区域的形态在颈部区域是凸起,此时测量轮上的三组第二电容传感器中只有中间组的第二电容传感器可以接触到皮肤且接触区域大,边缘2组第二电容传感器接触区域小,胸椎和腰椎的区域体表形态是从上凸逐步过渡到下凹,此时三组第二电容传感器和皮肤的接触面积由开始的只有中间一组第二电容传感器接触皮肤到两侧两组第二电容传感器接触面积逐步加大一直到中间一组第二电容传感器在凹陷的区域接触面积减少甚至不接触,因此根据三组第二电容传感器的第二电容信号之间的关系可以判断测量轮所在的脊柱位置。
进一步地,根据不同脊柱位置处,第二电容传感器的第二电容信号之间的关系,预设第二电容信号和脊柱位置的对应关系,根据脊柱测量仪采集到的若干第二电容信号判断测量轮所在的脊柱当前位置。
S6通过安装于脊柱测量仪固定位置的角度传感器获取脊柱测量仪的角度信息。
具体地,角度传感器可以设置为三轴角度传感器,三轴角度传感器的位置设置在测试轮的轮架上,和测试轮相对位置固定,即测量轮和三轴角度传感器的位置相对角度运动同步,三轴角度传感器组件获取空间角度变化数据,进而获取脊柱测量点的空间角度变化数据。
S7结合测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置,以及脊柱测量仪的角度信息,生成三维空间曲线。
具体地,结合测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置,以及脊柱测量仪的角度信息可以生成脊柱每个测量点的空间坐标,将各个空间坐标连接生成三维空间曲线。
S8将三维空间曲线投影至人体脊柱模型的矢状面和冠状面上,生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像。
具体地,图2为矢状面脊柱空间曲线影像的示例图,图3为冠状面脊柱空间曲线影像的示例图,后续用户根据矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像,可以得到脊柱矢状面和脊柱冠状面的弯曲特性。
S9根据角度传感器与若干第二皮肤接触点之间的相对位置距离,修正矢状面脊柱空间曲线影像。
具体地,测试轮和皮肤接触点是真实的脊柱测试点,而三轴角度传感器的位置和测试轮相对固定,需要根据角度传感器与若干第二皮肤接触点之间的相对位置距离消除相对距离的误差,修正后三轴角度传感器的位置和测试轮和皮肤的接触点位置重合,消除矢状面脊柱空间曲线影像的数据误差。
S10根据若干第一电容信号和若干第二电容信号,修正冠状面脊柱空间曲线影像。
具体地,根据若干第一电容信号和若干第二电容信号判断脊柱测量仪在测量过程中是否出现位置偏移,在出现位置偏移时提示用户冠状面脊柱空间曲线影像出现误差。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成方法通过在脊柱测量仪上设置多种信号传感器,根据信号传感器采集的数据计算测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置以及脊柱测量仪的角度信息,并结合上述信息生成三维空间曲线,将三维空间曲线投影到人体脊柱模型后,生成并修正矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像,便于用户精确地根据脊柱影像判断用户的脊柱病变情况。
在一个实施例中,如图4所示,步骤S3根据相对移动距离和若干第一电容信号计算测量轮的行进路径,具体包括:
S3.1分别获取第一行进轮中任一第二行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第三电容信号,以及与第二行进轮并列设置的第三行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第四电容信号。
S3.2分别获取若干第三电容信号中信号强度最强的第三电容信号为第五电容信号,以及若干第四电容信号中信号强度最强的第四电容信号为第六电容信号。
S3.3根据第五电容信号对应的第一电容传感器与第六电容信号对应的第一电容传感器之间距离,以及各个第一行进轮的相对移动距离,计算测量轮的行进路径。
具体地,根据第二行进轮上的一排第一电容传感器的第三电容信号,可获取到第二行进轮与皮肤高点的接触位置,一般皮肤高点的接触位置的电容值最大,两边递减,没有接触的地方则为0,故可根据最大的第三电容信号值对应的第一电容传感器的位置确定与皮肤高点的接触位置。同理获取第三行进轮与皮肤高点的接触位置后,获取到这两个行进轮之间的间距,根据各个第一行进轮的相对移动距离,以及上述测得的并列设置的一对行进轮之间的间距,计算位于并列设置的行进轮中轴线处的测量轮的行进路径。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成方法公开一种根据并列设置的两个第一行进轮中电容信号最强的两个第一电容传感器之间距离,以及相对移动距离,计算所述测量轮的行进路径的方案,通过电容信号精确地判断脊柱测量仪的测量路径,便于后续根据测量路径生成脊柱空间曲线,提高生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像的精确性。
在一个实施例中,如图5所示,步骤S10根据若干第一电容信号和若干第二电容信号,修正冠状面脊柱空间曲线影像,具体包括:
S10.1识别若干第二电容信号中信号值最大的第二电容信号为第七电容信号。
S10.2判断第五电容信号对应的第一电容传感器与第六电容信号对应的第一电容传感器是否相对于第七电容信号对应的第二电容传感器对称。
S10.3若对称,无需修正冠状面脊柱空间曲线影像。
S10.4若不对称,生成第一提示信息。
具体地,本实施例将脊柱测量点的曲线与中轴线位置的位移轨迹进行比对,判断二者是否在误差允许范围内存在一致性,若一致则判定该脊柱测量点的曲线无误,否则判定脊柱测量点的曲线有误,给到重新测量的第一提示信息。由于在人体结构中,以脊柱的棘突点为中心,两边的肌肉最高点是对称的,因此通过比对两侧行进轮两侧的位移曲线是否相对测量轮所在的脊柱曲线为中心对称,对比脊柱测量点的曲线与中轴线位置的位移轨迹是否一致。
提示信息用于提示用户冠状面脊柱空间曲线影像出现误差,用户可以根据提示信息重新控制脊柱测量仪测量冠状面脊柱空间曲线影像,通过将重新测量的冠状面脊柱空间曲线影像替代原冠状面脊柱空间曲线影像,实现原冠状面脊柱空间曲线影像的修正。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成方法通过第一电容信号和第二电容信号,识别脊柱测量仪在测量过程中并列设置的行进轮中左侧行进轮与皮肤高点的接触点,以及右侧行进轮与皮肤高点的接触点是否相较于测量轮与脊柱接触最紧密的点左右对称,并根据对称情况判断冠状面脊柱空间曲线影像是否需要修正,提高脊柱空间曲线生成过程中冠状面脊柱空间曲线影像的精确性。
在一个实施例中,如图6所示,步骤S9根据角度传感器与若干第二皮肤接触点之间的相对位置距离,修正矢状面脊柱空间曲线影像之后,还包括步骤:
S9.1基于修正后矢状面脊柱空间曲线影像计算脊柱Cobb角。
具体地,基于校准后的矢状面脊柱空间曲线影像,在上端椎的椎体的第一预设点位的上缘划一横线,同样在下端椎椎体的第额预设点位的下缘划一横线,对此两横线各做一垂直线,计算两条垂直线的交角即为Cobb角。
S10.1识别若干第二电容信号中信号值最大的第二电容信号为第七电容信号。
S10.2判断第五电容信号对应的所述第一电容传感器与第六电容信号对应的第一电容传感器是否相对于第七电容信号对应的第二电容传感器对称。
S10.5若不对称,且脊柱Cobb角小于预设的角度阈值,生成第一提示信息。
S10.6若对称,且脊柱Cobb角不小于角度阈值,无需修正冠状面脊柱空间曲线影像。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成方法进一步公开一种在根据对称情况判断冠状面脊柱空间曲线影像是否需要修正过程中,通过脊柱Cobb角判断是否由于脊柱侧弯引起不对称,在脊柱侧弯时保留当前冠状面脊柱空间曲线影像供用户精确地判断当前脊柱病变情况。
在一个实施例中,如图7所示,步骤S3根据相对移动距离和若干第一电容信号计算测量轮的行进路径,具体还包括:
S3.4判断每个第一行进轮上均存在产生第一电容信号的第一电容传感器。
S3.5若判断结果为是,无需修正冠状面脊柱空间曲线影像。
S3.6若判断结果为否,生成第二提示信息。
具体地,通过判别行进轮轮面和皮肤的接触状况评估测试操作的准确性,正常测量时,若干行进轮均与皮肤存在接触点,即每个第一行进轮上均存在产生第一电容信号的第一电容传感器,通过检测第一电容信号可以判断脊柱测量仪测量过程是否存在倾斜,第二提示信息用于提示用户脊柱测量仪测量过程中存在倾斜。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成方法根据第一电容信号判断在脊柱测量仪测量脊柱曲线过程中是否出现与皮肤未接触的第一行进轮,进而判断脊柱测量仪测量过程中是否存在倾斜,便于用户在脊柱测量仪测量过程中存在倾斜情况时及时对冠状面脊柱空间曲线影像进行修正。
在一个实施例中,可以采用压力传感器代替第一电容传感器和第二电容传感器,通过感知行进轮与测量轮与用户皮肤表面之间接触后产生的压力信号,判断接触点位,进而计算测量轮的所述行进路径,以及测量轮所在的脊柱当前位置等信息。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成方法进一步公开一种通过压力传感器计算测量轮的行进路径以及测量轮所在的脊柱当前位置的方案,选取压力传感器进行信号采集,无需脊柱测量仪直接与用户的皮肤接触,即使存在衣物等间隔也可以生成精确的脊柱影像,提高脊柱空间曲线生成过程的灵活性。
在一个实施例中,如图8所示,步骤S4通过安装于测量轮上至少三组沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器,获取测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号之后,还包括步骤:
S11.1判断沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器的第二电容信号是否一致。
S11.2若一致,判断脊柱测量仪测量过程中不存在倾斜,且用户不存在脊柱角度病变。
S11.3若不一致,生成第三提示信息。
具体地,第三提示信息用于提示用户所述脊柱测量仪测量过程中存在倾斜或用户存在脊柱角度病变,测量轮上三组电容传感器还可以用于对脊柱测量仪测量结果的准确性进行评估,正常状态三组传感器测量时,由于人体存在对称性,即中间一组通道数据强度和两侧两组数据基本对称,如果发生严重不对称时存在2种情况,一种是操作失误,手持脊柱测量仪左右歪斜或者测量过程偏离中心线,另一种情况是被测人比较严重的局部脊柱侧弯变形。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成方法通过判断沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器的第二电容信号是否一致,确定脊柱测量仪测量过程中是否存在倾斜,以及用户是否存在脊柱角度病变,便于用户根据脊柱空间曲线生成结果判断脊柱病变情况。
在一个实施例中,如图9所示,步骤S10根据若干第一电容信号和若干第二电容信号,修正冠状面脊柱空间曲线影像之后,还包括步骤:
S11.1判断沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器的第二电容信号是否一致。
S11.2若一致,判断脊柱测量仪测量过程中不存在倾斜,且用户不存在脊柱角度病变。
S11.4若不一致,获取不一致时测量轮所在的若干第一脊柱位置。
S11.5根据冠状面脊柱空间曲线影像,判断脊柱在若干第一脊柱位置处是否存在脊柱角度病变。
S11.6若存在,生成第四提示信息。
具体地,第四提示信息用于提示用户存在脊柱角度病变。
S11.7若不存在,生成第五提示信息。
具体地,第五提示信息用于提示用户脊柱测量仪测量过程中存在倾斜。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成方法结合冠状面脊柱空间曲线影像,根据沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器的第二电容信号不一致时,测量轮所在脊柱位置是否存在脊柱角度病变,判断用户存在脊柱角度病变或者脊柱测量仪测量过程中存在倾斜,便于用户进一步根据脊柱空间曲线生成结果精确地判断脊柱病变情况。
在一个实施例中,测量轮的轮轴安装有伸缩弹簧,可以让测量轮的轮面施总贴近皮肤表面保持接触到,测量轮位于行进轮中间,测量轮的宽度小于每一对行进轮之间的空隙宽度,当人体脊柱在人体体表区域的形态是凸起,测量轮的轮面可以缩到四个行进轮的轮面切面之上,人体的突出部分正好位于每一对行进轮之间的空隙内,使行进轮可以继续接触到皮肤表面。
在一个实施例中,测量轮上的三组面电容传感器形成3圈传感器感应点,感应点的间距,相对于滚轮中心的弧度小于72度,即至少每一圈有不少于20个传感器,单测量轮延皮肤滚动时,传感器依次接触到皮肤,通过传感器的接触间隔时间和弧长就可以计算当前运动速度和脊柱测量仪的滚动距离。
在一个实施例中,如图2、图3和10所示,根据本发明的另一方面,本发明还提供一种脊柱空间曲线生成系统,应用于脊柱测量仪,包括第一获取模块10、距离计算模块20、第二获取模块30、路径计算模块40、第三获取模块50、位置计算模块60、第四获取模块70、三维空间曲线生成模块80、投影模块90、第一修正模块100和第二修正模块110。
其中,第一获取模块10用于通过安装于至少一对行进轮上的滚轮旋转角度测量传感器,获取脊柱测量仪移动过程中至少一对行进轮的旋转角度。
具体地,脊柱测量仪包括至少一对并列设置的行进轮,以及安装于一对并列设置的行进轮中轴线上的测量轮,行进轮的数量不受限制,可以设置为一对、两对等等,测量轮的安装位置不局限于多对行进轮的中央位置,只需安装在并列设置的行进轮中轴线上的任意一点即可。
距离计算模块20与第一获取模块10连接,用于根据旋转角度和行进轮的轮面周长计算至少一对行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离。
具体地,在行进轮中至少一对第一行进轮上设置滚轮旋转角度测量传感器,例如在一对第一行进轮左右两个轮子上均设置有滚轮旋转角度测量传感器,又或者在两对第一行进轮左右共四轮子上均设置有滚轮旋转角度测量传感器,滚轮旋转角度测量传感器设置过程中需满足在脊柱测量仪测量过程中可以同时采集左右两排行进轮的旋转角度,进而根据旋转角度计算至少一对行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离,移动距离的计算方式根据脊柱测量仪测量过程中第一行进轮旋转角度,以及第一行进轮在行进方向的轮面弧长即可计算。
第二获取模块30用于通过安装于第一行进轮上的若干并排设置的第一电容传感器,获取各个第一行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第一电容信号。
具体地,在至少一对并列设置的第一行进轮上均并排设置若干第一电容传感器,例如在脊柱测量仪上设置两组共四个行进轮,在其中一对并列设置的行进轮上设置滚轮旋转角度测量传感器,将该对行进轮作为第一行进轮,同时在左右两个并列设置的第一行进轮上均并排等距设置的若干第一电容传感器。例如在左侧第一行进轮和右侧第一行进轮上均并排等距设置20个第一电容传感器,采集共40个第一电容传感器的电容信号作为第一电容信号。
其中第一电容传感器采用多通道面电容传感器,在行进轮与皮肤接触时多通道面电容传感器会根据接触面积产生相应的电容信号,根据同一第一行进轮上各个第一电容传感器产生的第一电容信号不同,可以确定第一行进轮与皮肤接触情况。
路径计算模块40分别与距离计算模块20和第二获取模块30连接,用于根据相对移动距离和若干第一电容信号计算测量轮的行进路径。
具体地,根据若干第一电容信号可以确定并列设置的一对第一行进轮与脊柱两侧皮肤高点的接触位置,进而计算出测量轮所在的第一行进轮中轴线的位置,根据一对第一行进轮中左侧第一行进轮的相对移动距离,和右侧第一行进轮的相对移动距离,结合测量轮所在的第一行进轮中轴线的位置,计算第一行进轮中轴线处测量轮的行进路径。
第三获取模块50用于通过安装于测量轮上至少三组沿测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器,获取测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号。
具体地,测量轮上沿测量轮中轴线对称设置有第二电容传感器,根据测量轮行进方向沿测量轮中轴线设置一组第二电容传感器,在测量轮中轴线处设置的第二电容传感器两侧对称设置有至少两组第二电容传感器,第二电容传感器至少设置为中间一组、两侧各一组共三组。
示例性地,第二电容传感器可以采用面电容传感器,每一组第二电容传感器的感应点均布于测量轮轮面上,沿测量轮行进方向形成3圈电容传感器感应点,同一组第二电容传感器内各个电容传感器感应点的间距相等,在测量轮的轮轴上安装有伸缩弹簧,使脊柱测量仪测量过程中测量轮始终与皮肤接触。
位置计算模块60与第三获取模块50连接,用于根据若干第二电容信号,以及预设的第二电容信号和脊柱位置的对应关系,判断测量轮所在的脊柱当前位置。
具体地,脊柱所在人体体表区域的形态在颈部区域是凸起,此时测量轮上的三组第二电容传感器中只有中间组的第二电容传感器可以接触到皮肤且接触区域大,边缘2组第二电容传感器接触区域小,胸椎和腰椎的区域体表形态是从上凸逐步过渡到下凹,此时三组第二电容传感器和皮肤的接触面积由开始的只有中间一组第二电容传感器接触皮肤到两侧两组第二电容传感器接触面积逐步加大一直到中间一组第二电容传感器在凹陷的区域接触面积减少甚至不接触,因此根据三组第二电容传感器的第二电容信号之间的关系可以判断测量轮所在的脊柱位置。
进一步地,根据不同脊柱位置处,第二电容传感器的第二电容信号之间的关系,预设第二电容信号和脊柱位置的对应关系,根据脊柱测量仪采集到的若干第二电容信号判断测量轮所在的脊柱当前位置。
第四获取模块70用于通过安装于脊柱测量仪固定位置的角度传感器获取脊柱测量仪的角度信息。
具体地,角度传感器可以设置为三轴角度传感器,三轴角度传感器的位置设置在测试轮的轮架上,和测试轮相对位置固定,即测量轮和三轴角度传感器的位置相对角度运动同步,三轴角度传感器组件获取空间角度变化数据,进而获取脊柱测量点的空间角度变化数据。
三维空间曲线生成模块80分别与路径计算模块40、位置计算模块60和第四获取模块70连接,用于结合测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置,以及脊柱测量仪的角度信息,生成三维空间曲线。
具体地,结合测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置,以及脊柱测量仪的角度信息可以生成脊柱每个测量点的空间坐标,将各个空间坐标连接生成三维空间曲线。
投影模块90与三维空间曲线生成模块80连接,用于将三维空间曲线投影至人体脊柱模型的矢状面和冠状面上,生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像。
具体地,图2为矢状面脊柱空间曲线影像的示例图,图3为冠状面脊柱空间曲线影像的示例图,后续用户根据矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像,可以得到脊柱矢状面和脊柱冠状面的弯曲特性。
第一修正模块100与投影模块90连接,用于根据角度传感器与若干第二皮肤接触点之间的相对位置距离,修正矢状面脊柱空间曲线影像。
具体地,测试轮和皮肤接触点是真实的脊柱测试点,而三轴角度传感器的位置和测试轮相对固定,需要根据角度传感器与若干第二皮肤接触点之间的相对位置距离消除相对距离的误差,修正后三轴角度传感器的位置和测试轮和皮肤的接触点位置重合,消除矢状面脊柱空间曲线影像的数据误差。
第二修正模块110与投影模块90连接,用于根据若干第一电容信号和若干第二电容信号,修正冠状面脊柱空间曲线影像。
具体地,根据若干第一电容信号和若干第二电容信号判断脊柱测量仪在测量过程中是否出现位置偏移,在出现位置偏移时提示用户冠状面脊柱空间曲线影像出现误差。
本实施例提供的脊柱空间曲线生成系统通过在脊柱测量仪上设置多种信号传感器,根据信号传感器采集的数据计算测量轮的行进路径、测量轮所在的脊柱当前位置以及脊柱测量仪的角度信息,并结合上述信息生成三维空间曲线,将三维空间曲线投影到人体脊柱模型后,生成并修正矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像,便于用户精确地根据脊柱影像判断用户的脊柱病变情况。
在一个实施例中,根据本发明的另一方面,本发明还提供一种脊柱测量仪,脊柱测量仪包括至少一对并列设置的行进轮,以及安装于一对并列设置的行进轮中轴线上的测量轮,脊柱测量仪还包括处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器,用于执行存储器上所存放的计算机程序,实现上述脊柱空间曲线生成方法实施例所执行的操作。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述或记载的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的一种脊柱空间曲线生成方法、系统及脊柱测量仪,可以通过其他的方式实现。例如,以上所描述的一种脊柱空间曲线生成方法、系统及脊柱测量仪实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如,多个单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的通讯连接或集成电路,可以是电性、机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
应当说明的是,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种脊柱空间曲线生成系统,其特征在于,应用于脊柱测量仪,所述脊柱测量仪包括至少一对并列设置的行进轮,以及安装于一对并列设置的所述行进轮中轴线上的测量轮,包括:
第一获取模块,用于通过安装于至少一对所述行进轮上的滚轮旋转角度测量传感器,获取所述脊柱测量仪移动过程中至少一对所述行进轮的旋转角度;
距离计算模块,与所述第一获取模块连接,用于根据所述旋转角度和所述行进轮的轮面周长计算至少一对所述行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离;
第二获取模块,用于通过安装于所述第一行进轮上的若干并排设置的第一电容传感器,获取各个所述第一行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第一电容信号;
路径计算模块,分别与所述距离计算模块和所述第二获取模块连接,用于根据所述相对移动距离和若干所述第一电容信号计算所述测量轮的行进路径;
第三获取模块,用于通过安装于所述测量轮上至少三组沿所述测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器,获取所述测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号;
位置计算模块,与所述第三获取模块连接,用于根据若干所述第二电容信号,以及预设的所述第二电容信号和脊柱位置的对应关系,判断所述测量轮所在的脊柱当前位置;
第四获取模块,用于通过安装于所述脊柱测量仪固定位置的角度传感器获取所述脊柱测量仪的角度信息;
三维空间曲线生成模块,分别与所述路径计算模块、所述位置计算模块和所述第四获取模块连接,用于结合所述测量轮的行进路径、所述测量轮所在的脊柱当前位置,以及所述脊柱测量仪的角度信息,生成三维空间曲线;
投影模块,与所述三维空间曲线生成模块连接,用于将所述三维空间曲线投影至人体脊柱模型的矢状面和冠状面上,生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像;
第一修正模块,与所述投影模块连接,用于根据所述角度传感器与若干所述第二皮肤接触点之间的相对位置距离,修正所述矢状面脊柱空间曲线影像;
第二修正模块,与所述投影模块连接,用于根据若干所述第一电容信号和若干所述第二电容信号,修正所述冠状面脊柱空间曲线影像。
2.一种脊柱测量仪,其特征在于,所述脊柱测量仪包括至少一对并列设置的行进轮,以及安装于一对并列设置的所述行进轮中轴线上的测量轮,所述脊柱测量仪还包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的计算机程序,实现一种脊柱空间曲线生成方法,包括步骤:
通过安装于至少一对所述行进轮上的滚轮旋转角度测量传感器,获取所述脊柱测量仪移动过程中至少一对所述行进轮的旋转角度,并根据所述旋转角度和所述行进轮的轮面周长计算至少一对所述行进轮中各个第一行进轮的相对移动距离;
通过安装于所述第一行进轮上的若干并排设置的第一电容传感器,获取各个所述第一行进轮与若干第一皮肤接触点之间的若干第一电容信号;
根据所述相对移动距离和若干所述第一电容信号计算所述测量轮的行进路径;
通过安装于所述测量轮上至少三组沿所述测量轮中轴线对称设置的第二电容传感器,获取所述测量轮与若干第二皮肤接触点之间的若干第二电容信号;
根据若干所述第二电容信号,以及预设的所述第二电容信号和脊柱位置的对应关系,判断所述测量轮所在的脊柱当前位置;
通过安装于所述脊柱测量仪固定位置的角度传感器获取所述脊柱测量仪的角度信息;
结合测量轮的行进路径、所述测量轮所在的脊柱当前位置,以及所述脊柱测量仪的角度信息,生成三维空间曲线;
将所述三维空间曲线投影至人体脊柱模型的矢状面和冠状面上,生成矢状面脊柱空间曲线影像和冠状面脊柱空间曲线影像;
根据所述角度传感器与若干所述第二皮肤接触点之间的相对位置距离,修正所述矢状面脊柱空间曲线影像;
根据若干所述第一电容信号和若干所述第二电容信号,修正所述冠状面脊柱空间曲线影像。
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CN115153509A (zh) | 2022-10-11 |
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