CN116327176B - 一种轮廓测量装置、方法及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医学领域，提供了一种轮廓测量装置、方法及可读存储介质。该轮廓测量装置包括第一电极层、第二电极层和测量模块。第一电极层包括多个第一电极，第二电极层包括多个第二电极；第一电极和第二电极构成电极组，电极组具有电极参数；测量模块用于测量电极组的电极参数，根据电极参数获取相对偏移量以及根据相对偏移量确定电极组的目标轮廓。所有电极组的目标轮廓可以准确表征出轮廓测量装置当前的轮廓情况，从而确定出待测物的轮廓情况。

Description

一种轮廓测量装置、方法及可读存储介质

技术领域

本申请涉及医学技术领域，尤其涉及一种轮廓测量装置、方法及可读存储介质。

背景技术

在医学领域，可以对人体某个部位的轮廓进行检测，从而确定该部位轮廓是否为正常状态。例如，可以对人体的胸廓进行检测。人的胸廓泛指由骨软组织皮肤构成的身体上部构造，包括骨骼、肌肉、皮肤构成的胸廓。某个部位发生疾病或异常发育都可能导致胸廓外形的异常，因此对胸廓进行检测也可以判断人体的健康状态。

在测量胸廓时，可以通过拉力传感器分析胸廓情况。拉力传感器可以对测量部分进行受力分布分析，从而得到胸廓情况，例如胸廓周长、动态变化情况等信息。然而，这种处理方式只能够反映出胸廓变化情况，无法确定胸廓的具体轮廓。

为了得到胸廓的具体轮廓，可以通过CT三维重建的方式留下客观数据资料，以分析胸廓情况。但是这种方式只能得到某一时刻的胸廓情况，在胸廓外形检查过程中，运动可造成伪影而影响测量数据的准确度，并且其过程复杂，不能实时检测胸廓情况。

发明内容

本申请提供了一种轮廓测量装置、方法及可读存储介质，以解决现有技术在测量轮廓时准确性低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种轮廓测量装置，包括第一电极层、第二电极层和测量模块；

所述第一电极层包括多个第一电极，所述第二电极层包括多个第二电极；所述第一电极和所述第二电极构成电极组，所述电极组具有电极参数；

所述测量模块用于：测量所述电极参数，根据所述电极参数确定相对偏移量以及根据所述相对偏移量确定所述电极组的目标轮廓；当所述第一电极层和所述第二电极层在弯曲时产生相对滑动，所述第一电极与第二电极之间偏移一定正对距离而产生所述相对偏移量，所述电极参数随所述相对偏移量的大小变化而变化。

在一些实施例中，还包括：支撑件；

所述支撑件设置在所述第一电极和所述第二电极之间，用于固定所述第一电极和所述第二电极的间距。

在一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极为电极片，所述支撑件为绝缘材质，所述第一电极的长度和所述第二电极的长度相等；

所述第一电极包括第一电部件和第二电部件，所述第二电极包括第三电部件和第四电部件，所述第一电部件和所述第三电部件形成第一电容器，所述第二电部件和所述第四电部件形成第二电容器。

在一些实施例中，所述电极参数为所述第一电容器的第一有效电容值和所述第二电容器的第二有效电容值；所述根据所述电极参数确定相对偏移量，包括：

获取所述第一电容器的第一初始电容值和所述第二电容器的第二初始电容值；

如果所述第一有效电容值和所述第一初始电容值不相等，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第一方向；基于所述第一初始电容值、所述第一有效电容值和所述第一电部件的长度，确定相对偏移量；

如果所述第一有效电容值和所述第一初始电容值相等，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第二方向；基于所述第二初始电容值、所述第二有效电容值和第二电部件的长度，确定相对偏移量。

在一些实施例中，所述第二电极为电阻器，所述第一电极和所述支撑件为导电材质，所述电极组和所述支撑件形成滑动变阻器；所述第一电极的长度和所述第二电极的长度相等；所述电极参数为所述滑动变阻器的有效电阻值；

所述根据所述电极参数确定相对偏移量，还被配置为：

获取所述滑动变阻器的初始电阻值和初始有效长度；所述初始有效长度为所述第二电极在初始状态下的有效电阻部分的电极长度；

如果所述有效电阻值大于所述初始电阻值，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第一方向；如果所述有效电阻值小于所述初始电阻值，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第二方向；

基于所述初始电阻值、所述有效电阻值和所述初始有效长度，确定相对偏移量。

在一些实施例中，所述根据所述相对偏移量确定所述电极组的目标轮廓，还被配置为：

获取电极组正对长度，所述电极组正对长度为电极长度和所述相对偏移量的差值；所述电极长度为所述第一电极或所述第二电极的长度；

根据所述电极组正对长度确定所述电极组的目标轮廓。

在一些实施例中，所述根据所述电极组正对长度确定所述电极组的目标轮廓，还被配置为：

获取第一电极间距和电极层间距；所述第一电极间距为所述第一电极的末端与相邻的第一电极末端之间的距离；所述电极层间距为所述第一电极和所述第二电极之间的距离；

根据所述电极组正对长度、所述第一电极间距、所述电极长度和所述电极层间距获取所述电极组的半径；

根据所述电极组正对长度、所述电极长度和所述电极层间距获取所述电极组的圆心角度；

基于所述半径、所述圆心角度以及所述电极组的相对原点，确定所述电极组的目标轮廓。

在一些实施例中，所述确定所述电极组的目标轮廓之后，还包括通过以下方式获取电极组坐标：

如果轮廓测量装置的弯曲方向为第一方向，则所述第二电极的坐标为：

；

；

如果轮廓测量装置的弯曲方向为第二方向，则所述第一电极的坐标为：

；

；

其中：

表示电极组的x坐标，/>表示电极组的y坐标；

表示相邻电极组的x坐标，/>表示相邻电极组的y坐标；

表示电极组的半径，/>表示电极组的圆心角度，/>表示相邻电极组的圆心角度。

在一些实施例中，还包括：绝缘层和填充层；

所述填充层设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间；

所述绝缘层将所述第一电极层和所述第二电极层封装；所述绝缘层的两端设置有连接件。

在一些实施例中，所述第一电极包括第一底板端面和第一侧边；所述第一底板端面为所述第一电极远离所述第二电极一侧的端面；所述第一侧边具有弯折结构，且所述第一底板端面和所述第一侧边围成第一容纳槽；

所述第二电极包括第二底板端面和第二侧边；所述第二底板端面为所述第二电极远离所述第一电极一侧的端面；所述第二侧边具有弯折结构，且所述第二底板端面和所述第二侧边围成第二容纳槽；

所述支撑件包括第一支撑板、第二支撑板和连接板；所述连接板的一端和所述第一支撑板的中心垂直连接，所述连接板的另一端和所述第二支撑板的中心垂直连接；所述第一支撑板设置在所述第一容纳槽内，所述第二支撑板设置在所述第二容纳槽内。

第二方面，本申请实施例提供一种轮廓测量方法，应用于轮廓测量装置，所述轮廓测量装置包括测量模块、第一电极层和第二电极层；所述第一电极层中的第一电极和所述第二电极层中的第二电极构成电极组；所述方法包括：

测量所述电极组的电极参数；

根据所述电极参数确定相对偏移量；

根据所述相对偏移量确定所述电极组的目标轮廓；其中，当所述第一电极层和所述第二电极层在弯曲时产生相对滑动，所述第一电极与第二电极之间偏移一定正对距离而产生所述相对偏移量，所述电极参数随所述相对偏移量的大小变化而变化。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器调用时实现上述的方法中的步骤。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种轮廓测量装置、方法及可读存储介质。轮廓测量装置包括第一电极层、第二电极层和测量模块。第一电极层包括多个第一电极，第二电极层包括多个第二电极；第一电极和第二电极构成电极组，电极组具有电极参数；测量模块用于测量电极组的电极参数，根据电极参数获取相对偏移量以及根据相对偏移量确定电极组的目标轮廓。使用轮廓测量装置时，可以将轮廓测量装置贴合在待测物轮廓周围。贴合后，由于第一电极层和第二电极层会弯曲而产生相对滑动，相对滑动后的第一电极与第二电极之间会偏移一定正对距离而产生相对偏移量。由于第一电极和第二电极产生偏移，导致两个电极正对的面积发生变化，使得电极间的电极参数发生变化。根据变化后的电极参数可以确定相对偏移量，从而确定出电极组当前的目标轮廓。所有电极组的目标轮廓可以准确表征出轮廓测量装置当前的轮廓情况，从而确定出待测物的轮廓情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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示出了本申请实施例提供的轮廓测量装置的整体示意图；

图2示出了一些实施例中第一电极层的示意图；

图3示出了一些实施例中第一电极层和第二电极层的整体示意图；

图4示出了一些实施例中电极组和支撑件的位置示意图；

图5示出了一些实施例中第一电极的示意图；

图6示出了一些实施例中轮廓测量装置向第一方向弯曲的示意图；

图7示出了一些实施例中轮廓测量装置向第二方向弯曲的示意图；

图8示出了一些实施例中轮廓测量装置向第一方向弯曲的示意图；

图9示出了一些实施例中传感器的形变示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的示例。

基于本申请描述的示例性实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所附权利要求保护的范围。此外，虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整实施方式。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明（Unless otherwise indicated）。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换，例如能够根据本申请实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

本申请中使用的术语“模块”，是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。

本申请实施例提供一种轮廓测量装置。轮廓测量装置可以包括测量模块和传感器。

传感器可以用于测量待测物的轮廓，例如测量胸廓。传感器可以包括第一电极层和第二电极层。第一电极层包括多个第一电极，第二电极层包括多个第二电极。第一电极和第二电极构成电极组，电极组具有电极参数。在测量过程中，两个电极层可以产生电信号，本申请实施例中称为电极参数，并将电极参数传递至测量模块。测量模块可以获取传感器采集的电极参数，以及对电极参数进行分析，从而确定出电极组的轮廓，以绘制出轮廓图像。

对于传感器，考虑到传感器用于测量轮廓时，需要将轮廓围住，可能形成圆形或者椭圆形。因此，可以将传感器的材质设置为柔性材料，以使传感器能够贴合待测物轮廓，从而准确测量轮廓。

第一电极、第二电极都是微小的结构，当轮廓发生形变时，利用每一对第一电极、第二电极之间产生的切向微小形变所导致的电学性质产生的变化，利用电学性质的变化推导形变量，通过圆周算法的公式，将每一段的圆周的结果应用于下一段圆周，可以复现每一对电极组产生微小形变后对应的圆弧段，多组圆弧段组合就可以复现整体轮廓发生的形变情况。本申请实施例利用测量单元，依次实时监测每个电极组的变化，监测时间间隔可以为t1，从而动态的描绘曲线的变化。

传感器在测量轮廓过程中，第一电极层和第二电极层会发生弯曲，弯曲时两个电极层会产生相对滑动导致第一电极和第二电极发生一定正对距离的相对偏移，使得第一电极和第二电极正对的面积发生变化。本申请实施例中将电极发生偏移的距离称为相对偏移量。在电极发生偏移时，第一电极和第二电极之间的电极参数也会随着相对偏移量的大小变化而产生变化。测量模块可以测量电极组的电极参数，以根据电极参数获取相对偏移量以及根据相对偏移量确定电极组的目标轮廓。在确定出每一对电极组的轮廓后，可以绘制出传感器整体的轮廓图像，用于表征待测物的轮廓情况。

图1示出了本申请实施例提供的轮廓测量装置的整体示意图。如图1所示，其中，测量模块包括处理器1和测量单元2。传感器中，包括绝缘层3、第一电极层4、填充层5和第二电极层6。

其中，第一电极层4包括多个第一电极，相邻的第一电极之间通过连接件相连接。每两个相邻的第一电极通过连接件连接，连接件可以是柔性导线带。连接件可以是条状的连接条或其它形状，为保持各个电极组之间的电学独立性，连接件是绝缘的。优选的，连接件是柔性的。

图2示出了一些实施例中第一电极层的示意图。如图2所示，第一电极层4中包含n个第一电极，包括第一电极41、第一电极42、第一电极43、...、第一电极4n。每两个相邻的第一电极均通过连接件连接。

第一电极层4可以包括第一基底，第一基底可以是FPC（Flexible PrintedCircuit，柔性电路板），第一电极可以通过FPC技术印刷在第一基底中，第一电极层4的连接件可以通过FPC技术印刷在第一基底中。

需要说明的是，连接第一电极的连接件采用柔性材质，但并不是弹性材质。即连接件不可拉伸，从而保证每两个相邻的第一电极之间的距离不会发生改变。每两个相邻的第一电极之间的距离可以设置为相同距离，也可以设置为不同距离，但每个距离是固定不变的。

第二电极层6和材质结构等设置情况和第一电极层4相同。第二电极层6包括多个第二电极，相邻的第二电极通过连接件相连接。其中，第一电极的数量和第二电极的数量相同，并且第一电极和第二电极的位置一一对应。例如，第一电极层4中包括n个第一电极，则第二电极层6中也包括n个第二电极。同时，每两个相邻的第一电极之间的距离情况和每两个相邻的第二电极之间的距离情况也相同。例如，第一个第一电极到第二个第一电极间的距离为d1，第二个第一电极到第三个第一电极间的距离为d2。则第一个第二电极到第二个第二电极间的距离为d1，第二个第二电极到第三个第二电极间的距离为d2。

每一对正对的第一电极和第二电极构成一个电极组，电极组和测量单元2相连接。其中，相对应的第一电极和第二电极构成电极组，例如第一个第一电极和第一个第二电极构成第一个电极组。每个电极组都可以分别和测量单元2相连接，形成多个闭合回路。测量单元2可以分别获取到每个电极组采集的电极参数。

图3示出了一些实施例中第一电极层和第二电极层的整体示意图。第一电极层4中包括第一电极41、第一电极42、第一电极43...、第一电极4n。第二电极层6中包括第二电极61、第二电极62、第二电极63...、第二电极6n。第一电极41和第二电极61正对，形成第一个电极组。后面的第一电极和第二电极依次形成电极组。每个电极组分别通过导线连接到测量单元，多个电极组可以是并联的结构，导线可以是具有弹性的，导线也可以通过FPC技术印刷在电路板上。

填充层5设置在第一电极层4和第二电极层6之间，用于填充第一电极层4和第二电极层6的间隙，可以采用柔性材质。填充层5采用绝缘材质，以使得每个电极组相互独立。填充层5为具有介点常数的电介质。

绝缘层3将第一电极层和第二电极层封装。绝缘层3由具有柔性的绝缘材料构成，用于保护内部的第一电极层4、填充层5和第二电极层6。传感器整体可以根据使用者的需要可以设置不同的型号，不同的型号对应着不同的长度，例如，长度越长设置的电极就越多，一般情况下，每相邻的两个电极之间的距离是设定值。绝缘层3的两端设置有连接件31和连接件32，连接件可以是卡扣。第一电极、第二电极的两端分别是通过卡扣固定的。

初始状态下，传感器整体呈现条状。在测量轮廓时，可以将绝缘层3围绕在待测物的轮廓外部，并将两端的卡扣连接，从而固定在轮廓周围，此时传感器呈现环状。

测量模块可以设置在绝缘层3的外侧，同时测量模块分别与第一电极层4和第二电极层6连接。第一电极层4和第二电极层6形成的多个电极组分别和测量单元2相连接，测量单元2可以获取电极组采集的电极参数。

处理器1和测量单元2相连接，处理器1可以获取测量单元2中的电极参数，以及根据电极参数确定电极组的目标轮廓。

在一些实施例中，测量模块也可以设置在绝缘层3内部，绝缘层3可以对测量模块起到保护作用。

在一些实施例中，轮廓测量装置可以包括供电模块。供电模块可以设置在绝缘层3外部，供电模块和测量模块相连接，可以向处理器1和测量单元2供电。由于测量单元2分别和每个电极组形成闭合回路，因此供电模块可以向第一电极层4和第二电极层6供电。

供电模块可以是电源装置，电源装置包括固定电源和开关。用户可以将轮廓测量装置围在待测物周围，并启动开关。固定电源可以向测量模块供电。供电模块也可以是外部装置接口的形式。外部装置接口的一端和测量模块连接，另一端可以连接外部电源。

在一些实施例中，轮廓测量装置还包括支撑件。支撑件设置在所述第一电极和所述第二电极之间，用于固定所述第一电极和所述第二电极的间距。第一电极和第二电极设置在支撑件上。每个电极组配套一个支撑件，即每个支撑件可以支撑一个第一电极和一个第二电极。

图4示出了一些实施例中电极组和支撑件的位置示意图。如图4所示，第一电极41和第二电极61之间设置有支撑件51。支撑件51可以呈工字型。

第一电极41包括第一底板端面和第一侧边。其中，第一底板端面为第一电极41远离第二电极61一侧的端面。第一侧边具有弯折结构，且第一底板端面和第一侧边围成第一容纳槽。第一电极41可以认为是由一个底板和两个L型的侧边组成，两个L型侧边分别和底板形成两个第一容纳槽。

第二电极61的构造和第一电极41相同。第二电极61包括第二底板端面和第二侧边。其中，第二底板端面为第二电极61远离第一电极41一侧的端面。第二侧边具有弯折结构，且第二底板端面和第二侧边围成第二容纳槽。

支撑件51包括第一支撑板、第二支撑板和连接板。支撑件51呈工字型，上下两条边分别为第一支撑板和第二支撑板，中间的边则为连接板。连接板的一端和所述第一支撑板的中心垂直连接，连接板的另一端和所述第二支撑板的中心垂直连接。

第一支撑板设置在第一电极41的第一容纳槽内，第二支撑板设置在第二电极61的第二容纳槽内。使得支撑件51容纳在第一电极41和第二电极61中，起到支撑第一电极41和第二电极61的作用。第一支撑板可以在容纳槽中滑动。

在一些实施例中，支撑件为刚性材质，用于固定所述第一电极和所述第二电极的间距。由于刚性支撑件51将第一电极41和第二电极61支撑住，使得第一电极41和第二电极61之间的距离不会发生变化。需要说明的是，支撑件还可能是Z、S、其它不规则形等，其目的是起到支撑第一电极和第二电极，防止径向产生相对位移或用于限位。

在一些实施例中，填充层5中包括填充物，填充物可以是弹性材质。第一电极和第二电极之间通过支撑件连接在一起，并能够固定间距。但支撑件以外的地方存在空隙，因此可以用填充物将第一电极层4和第二电极层6中的空隙填充。弹性的填充物是可以产生形变的材料。弹性的填充物还可以保证第一电极层4和第二电极层6之间能够相对滑动。

需要说明的是，在未使用状态下，传感器整体可以呈条状。由于第一电极层4和第二电极层6的构造相同，此时，每个电极组中的第一电极和第二电极都可以是完全正对的状态，即第一电极的正投影与第二电极重合，第一电极和第二电极之间存在一个初始的电极参数。

当用户将传感器围在待测物周围后，例如用户需要测量胸廓时，可以将传感器围绕在胸部，此时传感器整体呈环状。构造相同的第一电极层4和第二电极层6在弯曲成环状后发生形变，从而导致一个电极组中的第一电极和第二电极发生相对位移。此时，第一电极和第二电极可能不再是完全正对的状态。第一电极和第二电极之间的电极参数也会发生变化。处理器可以根据发生变化的电极参数确定电极组的目标轮廓。

同时，传感器包围胸廓的状态下，由于用户的呼吸等运动作用，或者用户进行心肺复苏按压过程时，会导致胸廓不断发生变化，传感器随着胸廓的变化不断发生形变，导致第一电极和第二电极之间的电极参数不断发生变化。

在一些实施例中，传感器可以采用电容式传感器或电阻式传感器，传感器的种类由电极层决定。

对于电容式传感器，第一电极和第二电极可以是电极片。第一电极的长度和第二电极的长度相等。正对的两个电极片可以形成电容，从而采集不同的电极参数，即此时的电极参数为第一电极和第二电极之间的有效电容值，包括第一电容器的第一有效电容值和第二电容器的第二有效电容值。支撑件可以采用绝缘材质，此时虽然支撑件和第一电极、第二电极相连接，但并不会影响第一电极和第二电极之间的电容。

第一电极包括第一电部件和第二电部件。第二电极包括第三电部件和第四电部件。其中，第一电部件和第三电部件形成第一电容器，第二电部件和第四电部件形成第二电容器。图5示出了一些实施例中第一电极的示意图。如图5所示，第一电极层4中，每个第一电极均包括两部分A和B，例如第一电极41包括第一电部件41A和第二电部件41B。本申请实施例中设定第一电部件为当前第一电极中距离上一个第一电极较远的部分，第二电部件为当前第一电极中距离上一个第一电极较近的部分。

所有的第一电极可以进行编号，例如按照41-4n的顺序进行排序，第一电极41即为第一电极42的上一个第一电极，因此第一电极的A部分即为第一电部件。轮廓测量装置可以设置使用说明，例如在测量胸廓时令卡扣31和32位于胸前，同时卡扣31位于靠近右胸一侧，卡扣32位于靠近左胸一侧。此时，按照41-4n的顺序，第一电极呈顺时针排列。

在一些实施例中，对于第一电极，可以设置第一电部件和第二电部件的长度相等，即第一电部件和第二电部件的尺寸完全相同，均为第一电极的一半。未使用状态下，第一电容器的第一有效电容值和第二电容器的第二有效电容值也相等。

在未使用状态下，第一电极和第二电极处于完全正对的状态，形成两个完整的电容板。

电容式传感器在测量胸廓的过程中，传感器会发生形变，导致第一电极和第二电极之间产生相对位移。此时，第一电极和第二电极正对的区域发生变化，导致第一电极和第二电极之间的电容值也发生变化。当电容值变化后，处理器可以确定电极组的目标轮廓，从而绘制出变化后的轮廓图像。

在一些实施例中，也可以设置为第一电极包括第一电部件和第二电部件，第二电极为一个整体的电极片。此时，第一电部件和第二电极的其中一部分形成第一电容器，即第二电极中与第一电部件正对的部分以及第一电部件可以形成第一电容器。同理，第二电部件和第二电极的其中一部分可以形成第二电容器。

在一些实施例中，对于电阻式传感器，第一电极的长度和第二电极的长度可以相等。第二电极为电阻器，第二电极具有一定阻值。第一电极和支撑件为导电材质，可以设置为没有阻值的点板，例如第一电极可以是单点导电材料制成。支撑件可以和第一电极、第二电极形成通路。此时，电极组和支撑件形成滑动变阻器。此时的电极参数为滑动变阻器的有效电阻值。

电阻式传感器在测量胸廓的过程中，传感器会发生形变，导致第一电极和第二电极之间产生相对位移。此时，第一电极和第二电极正对的区域发生变化，支撑件可以在电极的容纳槽中滑动，使得滑动变阻器的阻值发生变化。当电阻值变化后，处理器可以绘制出变化后的轮廓图像。

需要说明的是，传感器在使用过程中，由于传感器发生形变会导致第一电极和第二电极之间产生切向的相对位移。如果第一电极和第二电极产生径向位移，会导致电容等电极参数发生额外变化。因此，通过刚性支撑件设置在第一电极和第二电极之间，可以保证第一电极和第二电极之间的径向距离不变，此时只产生切向的相对位移。

为了保证第一电极和第二电极之间的径向距离不变，可以令支撑件的第一支撑板和第一电极的第一底板端面贴合连接，第二支撑板和第二电极的第二底板端面贴合连接。

在一些实施例中，对于电阻式传感器，在设置支撑件时，可以令第一支撑板和第一电极的两个第一容纳槽均贴合连接，第二支撑板和第二电极的两个第二容纳槽均贴合连接。此时，支撑件和第一电极以及第二电极之间均为贴合连接。

在设置电极层中的电极时，可以将第一电极的容纳槽沿着第一电极层的长度方向设置，将第二电极的容纳槽沿着第二电极层的长度方向设置。即将电极的容纳槽沿着传感器发生位移的切向设置。此时，支撑件在容纳槽中滑动时，是沿着传感器位移的切向滑动。支撑件的滑动会导致滑动变阻器的阻值发生变化。支撑件可以沿着容纳槽的方向前后滑动。

在一些实施例中，对于电容式传感器，在使用上述结构时，如果形变的程度较大，可能会导致支撑件划出容纳槽，使得第一电极和第二电极之间的镜像距离发生变化。为避免这种情况，可以将电极的容纳槽沿着垂直于电极层的长度方向设置。同时，支撑件的支撑板不会和容纳槽贴合连接。

第一电极和第二电极之间产生相对位移时，支撑板可以在容纳槽中沿着垂直于容纳槽的方向滑动，直至和某一侧的容纳槽贴合。支撑件可以在容纳槽中左右滑动。需要说明的是，对于电阻式传感器，为保证滑动变阻器的正常工作，可以将容纳槽沿着第一电极层的长度方向设置。

在一些实施例中，测量单元2可以获取每个电极组采集的电极参数。对于电容式传感器，测量单元2可以获取电容器的有效电容值。对于电阻式传感器，测量单元2可以获取滑动变阻器的有效电阻值。

在一些实施例中，处理器1可以获取测量单元2中的电极参数。处理器1可以根据电极参数确定电极组的目标轮廓。

第一电极或第二电极均是沿传感器长边方向设置的，第一电极或第二电极的长边所在方向与传感器长边方向一致，且第一电极或第二电极厚度非常薄，长宽比也较大（大于3），可以忽略其宽边、厚度的变化，以第一电极或第二电极的长边位置的变化来体现出传感器的形变程度，从而测量轮廓。

在确定电极组的目标轮廓后，可以将每个电极组作为一个基准点，并确定每个电极组的位置。每两个相邻的电极组之间呈圆弧形状，可以体现出传感器的形变程度。通过所有电极组的位置可以绘制出传感器形变后的轮廓图像。由于在处理过程中，传感器贴合待测物周围，因此可以认为传感器的轮廓图像即为待测物的轮廓图像。处理器1可以基于电极参数获取电极组正对长度。本申请实施例中，电极组正对长度用来表示电极组中第一电极和第二电极正对的长度。在测量过程中，由于传感器发生弯曲形变，导致电极组中第一电极和第二电极会发生切向的相对位移。此时，第一电极和第二电极的正对区域发生变化，正对长度也会发生变化。处理器1可以根据电极组的电极参数获取相对偏移量，并根据相对偏移量获取电极组正对长度，从而确定电极组的目标轮廓。

在一些实施例中，对于电容式传感器，可以采集到的电极参数为第一电容器的第一有效电容值和第二电容器的第二有效电容值，并可以根据电极参数获取相对偏移量。

轮廓测量装置在测量轮廓时会发生弯曲，弯曲后第一电极层和第二电极层形成同心圆的环形形状。每个电极组中，第一电极和第二电极也会形成同心圆。在弯曲时，会产生两种弯曲方向。一种是轮廓测量装置向着第一电极层的方向弯曲，本申请实施例中称为第一方向，此时同心圆中第一电极层为内圆，第二电极层为外圆。一种是轮廓测量装置向着第二电极层的方向弯曲，本申请实施例中称为第二方向，此时同心圆中第一电极层为外圆，第二电极层为内圆。处理器1可以根据电极参数先判断轮廓测量装置的弯曲方向。

处理器1可以先获取第一电容器的第一初始电容值和所述第二电容器的第二初始电容值。本申请实施例中，初始电容值为电容器在初始状态下的电容值，初始状态为轮廓测量装置未使用的状态，即第一电极和第二电极处于完全正对的状态。

如果第一有效电容值和第一初始电容值不相等，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第一方向。图6示出了一些实施例中轮廓测量装置向第一方向弯曲的示意图。如图6所示，第一电极41包括第一电部件41A和第二电部件41B，第二电极为61。轮廓测量装置弯曲后，第一电部件41A和第二电极61的正对部分减少，因此电容值减少。而第二电部件41B和第二电极61的正对部分不变，因此电容值不变。因此，当第一有效电容值和第一初始电容值不相等时，说明轮廓测量装置向着第一电极方向弯折，即弯曲方向为第一方向。

如果第一有效电容值和第一初始电容值相等，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第二方向。图7示出了一些实施例中轮廓测量装置向第二方向弯曲的示意图。如图7所示，轮廓测量装置弯曲后，第一电部件41A和第二电极61的正对部分不变，因此电容值不变。而第二电部件41B和第二电极61的正对部分减少，因此电容值减少。因此，当第一有效电容值和第一初始电容值相等时，说明轮廓测量装置向着第二电极方向弯折，即弯曲方向为第二方向。

弯曲方向为第一方向时，处理器1可以基于第一初始电容值、第一有效电容值和第一电部件的长度，确定相对偏移量。

弯曲方向为第二方向时，处理器1可以基于第二初始电容值、第二有效电容值和第二电部件的长度，确定相对偏移量。

在一些实施例中，弯曲方向为第一方向时，处理器1可以计算第一初始电容值和第一有效电容值的第一差值，并计算第一差值和第一初始电容值的第一比例；计算相对偏移量，相对偏移量为第一比例和第一电部件长度的乘积。

在一些实施例中，弯曲方向为第二方向时，处理器1可以计算第二初始电容值和第二有效电容值的第二差值，并计算第二差值和第二初始电容值的第二比例；计算相对偏移量，相对偏移量为第二比例和第二电部件长度的乘积。

在一些实施例中，对于电阻式传感器，可以采集到的电极参数为滑动变阻器的有效电阻值。

处理器1可以先获取滑动变阻器的初始电阻值和初始有效长度。初始电阻值为滑动变阻器在初始状态下的的有效电阻值，初始有效长度可以是第二电极在初始状态下的有效电阻部分的电极长度。电阻式传感器，可以将支撑件固定在第一电极上，例如固定在第一电极的中心点。同时支撑件可以在第二电极上滑动，从而改变滑动变阻器的有效电阻值。

如果有效电阻值大于初始电阻值，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第一方向。图8示出了一些实施例中，轮廓测量装置向第一方向弯曲的示意图。如图8所示，第一电极41和第二电极61通过支撑件（即图8中的支撑柱Z）连接，支撑柱Z可以固定连接在第一电极41的A点，并且A点可以是第一电极41的中心点。同时支撑柱Z可以在第二电极61上滑动。第二电极61的两端为B点和C点，其中滑动变阻器的有效电阻部分为AB。

轮廓测量装置在初始状态下，第一电极41和第二电极61处于正对状态，因此支撑柱Z位于第二电极61的中心点处，此时有效电阻AB为滑动变阻器的初始电阻值，即为第二电极61电阻的一半。同时，此时的初始有效长度为第二电极长度的一半。

轮廓测量装置弯曲后，支撑柱Z在第二电极61上滑动，导致有效电阻AB变大。因此，如果有效电阻值大于初始电阻值，说明轮廓测量装置向着第一电极方向弯折，即弯曲方向为第一方向。

同理，如果有效电阻值小于初始电阻值，则可以将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第二方向。

基于初始电阻值、有效电阻值和初始有效长度，可以确定相对偏移量。

在一些实施例中，处理器1可以计算初始电阻值和有效电阻值的第二差值，并计算第二差值和初始电阻值的第二比例。处理器1可以计算相对偏移量，相对偏移量为第二比例和初始有效长度的乘积。

在一些实施例中，处理器1可以根据相对偏移量确定电极组的目标轮廓。

处理器1可以先根据相对偏移量获取电极组正对长度，电极组正对长度为电极长度和相对偏移量的差值，电极长度为第一电极或第二电极的长度。由于第一电极和第二电极尺寸相同，因此获取任一个电极的长度即可。

处理器1可以根据电极组正对长度确定电极组的目标轮廓。

需要说明的是，在确定电极组的目标轮廓时，由于相邻的两个电极组之间的形变呈圆弧状，可以通过获取该圆弧的角度和半径，从而确定出每个电极组的目标轮廓。

处理器可以获取第一电极间距、电极长度和电极层间距。本申请实施例中，第一电极间距为第一电极的末端与相邻的第一电极末端之间的距离。电极层间距为第一电极和第二电极之间的距离。

处理器可以根据电极组正对长度、第一电极间距和电极层间距获取电极组的半径。同时，处理器1可以根据电极组正对长度、电极长度和电极层间距获取电极组的圆心角度。处理器1基于半径和圆心角度以及电极组的相对原点，可以确定电极组的目标轮廓。相对原点可以当前电极组相邻的电极组，例如当前电极组的上一个电极组。

图9示出了一些实施例中传感器的形变示意图。如图9所示，对于某个电极组来说，其上一个电极组中第一电极的末端与当前第一电极的末端之间的距离为d，同时上一个电极组中第二电极的末端与当前第二电极的末端之间的距离也为d。

在计算当前电极组时，可以将上一个电极组的末端作为相对原点。需要说明的是，对于第一个电极组，可以将绝缘层的端部，例如将卡扣处作为第一个电极组的相对原点。电极层间距即为图9中的a，电极组正对长度为图9中的b。电极长度表示为c。

第一电极层和第二电极层形成同心圆的环形形状。第二电极所处的内圆的半径为r，第一电极所处的外圆的半径为r+a。可得如下公式：

；

；

因此，可得到图中的r和d的计算公式为：

；

；

其中，r可以作为电极组的半径，可以作为电极组的圆心角度。

上一个电极组的末端可以作为当前电极组的相对原点，当前电极组的相对原点是用于计算当前电极组的坐标，而非是当前电极组的物理原点，以此类推，从而获取每一个电极组的半径和圆心角度。

由于传感器在弯曲时，其形变后两个相邻的电极组之间的轮廓可以是一段弧形轮廓。轮廓的起始位置可以是当前电极组的上一个电极组，即当前电极组的的相对原点，轮廓的终点位置可以是当前电极组。在已知该弧形轮廓的半径和圆心角度后，可以根据轮廓的起始位置确定出当前电极组的坐标表示。

在一些实施例中，在确定了电极组的目标轮廓后，处理器1可以根据电极组的半径和圆心角度获取电极组坐标。

可以先构建坐标系，坐标系的原点为传感器的卡扣结合处的中心，表示为（x0，y0）。可以根据以下公式计算每个电极组的电极组坐标，

当轮廓测量装置的弯曲方向为第一方向时，传感器向第一电极弯曲，此时第二电极为同心圆的外圆，可以确定第二电极的电极坐标为：

；

；

其中：

表示电极组的x坐标，/>表示电极组的y坐标；

表示相邻电极组的x坐标，/>表示相邻电极组的y坐标；

表示电极组的半径，/>表示电极组的圆心角度，/>表示相邻电极组的圆心角度。

需要说明的是，由于电极的尺寸较小，因此在计算相对原点时，其长度、宽度以及两个电极的间距可以忽略不计，电极组坐标可以是第一电极或第二电极上的任意一点。即计算得出的第二电极坐标可以表征第一电极的坐标，也可以表征当前电极组的坐标。

本申请实施例中，相邻可以指代上一个，也可以指代下一个，即相邻电极组可以是当前电极组的上一个电极组，也可以当前电极组的下一个电极组。但需要说明的是，在计算坐标时的相邻电极组和确定电极组目标轮廓时的相邻第一电极中的相邻，指代的是同一个电极组。即当确定电极组的目标轮廓时，如果获取的第一电极间距为当前电极组第一电极的上一个第一电极时，则计算电极坐标时相对原点采用的也是上一个电极组。如果获取的第一电极间距为下一个第一电极时，则计算电极坐标时相对原点采用的也是下一个电极组。

上一个电极组可以作为当前电极组的相对原点，即公式中的相邻电极组的坐标。当前电极组也可以作为下一个电极组的相对原点，以计算下一个电极组的坐标。

需要说明的是，对于第一个电极组，由于其不存在上一个电极组，相对原点为卡扣，即坐标系原点，因此可以利用如下公式计算第一个电极组的坐标（x1，y1）：

；

；

当轮廓测量装置的弯曲方向为第二方向时，传感器向第二电极弯曲，此时第一电极为同心圆的外圆，可以确定第一电极的电极坐标为：

；

；

第一电极的电极坐标也可以表征当前电极组的坐标。

需要说明的是，对于第一个电极组，由于其不存在上一个电极组，相对原点为卡扣，即坐标系原点，因此可以利用如下公式计算第一个电极组的坐标（x1，y1）：

；

；

在获取到每个电极组的坐标后，处理器1可以根据所有的坐标绘制电极组图像，该电极组图像可以表征传感器当前的轮廓情况，即待测物的轮廓情况。

在一些实施例中，测量单元2可以根据预设周期实时采集每个电极组的电极参数，处理器1可以根据新的电极参数确定电极组的目标轮廓。

本申请实施例还提供了一种轮廓测量方法，应用于轮廓测量装置，方法包括：

测量所述电极组的电极参数；

根据所述电极参数确定相对偏移量；

根据所述相对偏移量确定所述电极组的目标轮廓；其中，当所述第一电极层和所述第二电极层在弯曲时产生相对滑动，所述第一电极与第二电极之间偏移一定正对距离而产生所述相对偏移量，所述电极参数随所述相对偏移量的大小变化而变化。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序。当计算机程序被处理器调用时，可以实现如上述的轮廓测量方法中的步骤。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述示例性的讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种轮廓测量装置，所述轮廓测量装置用于医学领域，其特征在于，包括第一电极层、第二电极层和测量模块；

所述第一电极层包括多个第一电极，所述第二电极层包括多个第二电极；所述第一电极和所述第二电极构成电极组，所述电极组具有电极参数；

所述测量模块用于：测量所述电极参数，根据所述电极参数确定相对偏移量；获取电极组正对长度，以及，根据所述电极组正对长度确定所述电极组的目标轮廓；其中，所述电极组正对长度为电极长度和所述相对偏移量的差值，所述电极长度为所述第一电极或所述第二电极的长度；当所述第一电极层和所述第二电极层在弯曲时产生相对滑动，所述第一电极与第二电极之间偏移一定正对距离而产生所述相对偏移量，所述电极参数随所述相对偏移量的大小变化而变化；

所述根据所述电极组正对长度确定所述电极组的目标轮廓，还被配置为：

获取第一电极间距和电极层间距；所述第一电极间距为所述第一电极的末端与相邻的第一电极末端之间的距离；所述电极层间距为所述第一电极和所述第二电极之间的距离；

根据所述电极组正对长度、所述第一电极间距、所述电极长度和所述电极层间距获取所述电极组的半径；

根据所述电极组正对长度、所述电极长度和所述电极层间距获取所述电极组的圆心角度；

基于所述半径、所述圆心角度以及所述电极组的相对原点，确定所述电极组的目标轮廓。

2.根据权利要求1所述的轮廓测量装置，其特征在于，还包括：支撑件；

所述支撑件设置在所述第一电极和所述第二电极之间，用于固定所述第一电极和所述第二电极的间距。

3.根据权利要求2所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极为电极片，所述支撑件为绝缘材质，所述第一电极的长度和所述第二电极的长度相等；

所述第一电极包括第一电部件和第二电部件，所述第二电极包括第三电部件和第四电部件，所述第一电部件和所述第三电部件形成第一电容器，所述第二电部件和所述第四电部件形成第二电容器。

4.根据权利要求3所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述电极参数为所述第一电容器的第一有效电容值和所述第二电容器的第二有效电容值；

所述根据所述电极参数确定相对偏移量，包括：

获取所述第一电容器的第一初始电容值和所述第二电容器的第二初始电容值；

如果所述第一有效电容值和所述第一初始电容值不相等，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第一方向；基于所述第一初始电容值、所述第一有效电容值和所述第一电部件的长度，确定相对偏移量；

如果所述第一有效电容值和所述第一初始电容值相等，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第二方向；基于所述第二初始电容值、所述第二有效电容值和第二电部件的长度，确定相对偏移量。

5.根据权利要求2所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述第二电极为电阻器，所述第一电极和所述支撑件为导电材质，所述电极组和所述支撑件形成滑动变阻器；所述第一电极的长度和所述第二电极的长度相等；所述电极参数为所述滑动变阻器的有效电阻值；

所述根据所述电极参数确定相对偏移量，还被配置为：

获取所述滑动变阻器的初始电阻值和初始有效长度；所述初始有效长度为所述第二电极在初始状态下的有效电阻部分的电极长度；

如果所述有效电阻值大于所述初始电阻值，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第一方向；如果所述有效电阻值小于所述初始电阻值，将轮廓测量装置的弯曲方向确定为第二方向；

基于所述初始电阻值、所述有效电阻值和所述初始有效长度，确定相对偏移量。

6.根据权利要求3-5任一项所述的轮廓测量装置，其特征在于，所述确定所述电极组的目标轮廓之后，还包括通过以下方式获取电极组坐标：

如果轮廓测量装置的弯曲方向为第一方向，则所述第二电极的坐标为：

；

；

如果轮廓测量装置的弯曲方向为第二方向，则所述第一电极的坐标为：

；

；

其中：

表示电极组的x坐标，/>表示电极组的y坐标；

表示相邻电极组的x坐标，/>表示相邻电极组的y坐标；

表示电极组的半径，/>表示电极组的圆心角度，/>表示相邻电极组的圆心角度。

7.根据权利要求1所述的轮廓测量装置，其特征在于，还包括：绝缘层和填充层；

所述填充层设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间；

所述绝缘层将所述第一电极层和所述第二电极层封装；所述绝缘层的两端设置有连接件。

8.根据权利要求2所述的轮廓测量装置，其特征在于，

所述第一电极包括第一底板端面和第一侧边；所述第一底板端面为所述第一电极远离所述第二电极一侧的端面；所述第一侧边具有弯折结构，且所述第一底板端面和所述第一侧边围成第一容纳槽；

所述第二电极包括第二底板端面和第二侧边；所述第二底板端面为所述第二电极远离所述第一电极一侧的端面；所述第二侧边具有弯折结构，且所述第二底板端面和所述第二侧边围成第二容纳槽；

所述支撑件包括第一支撑板、第二支撑板和连接板；所述连接板的一端和所述第一支撑板的中心垂直连接，所述连接板的另一端和所述第二支撑板的中心垂直连接；所述第一支撑板设置在所述第一容纳槽内，所述第二支撑板设置在所述第二容纳槽内。

9.一种轮廓测量方法，所述轮廓测量方法用于医学领域，其特征在于，应用于轮廓测量装置，所述轮廓测量装置包括测量模块、第一电极层和第二电极层；所述第一电极层中的第一电极和所述第二电极层中的第二电极构成电极组；

所述方法包括：

测量所述电极组的电极参数；

根据所述电极参数确定相对偏移量；

获取电极组正对长度，以及，根据所述电极组正对长度确定所述电极组的目标轮廓；所述电极组正对长度为电极长度和所述相对偏移量的差值，所述电极长度为所述第一电极或所述第二电极的长度；其中，当所述第一电极层和所述第二电极层在弯曲时产生相对滑动，所述第一电极与第二电极之间偏移一定正对距离而产生所述相对偏移量，所述电极参数随所述相对偏移量的大小变化而变化；

所述根据所述电极组正对长度确定所述电极组的目标轮廓，还被配置为：

获取第一电极间距和电极层间距；所述第一电极间距为所述第一电极的末端与相邻的第一电极末端之间的距离；所述电极层间距为所述第一电极和所述第二电极之间的距离；

根据所述电极组正对长度、所述第一电极间距、所述电极长度和所述电极层间距获取所述电极组的半径；

根据所述电极组正对长度、所述电极长度和所述电极层间距获取所述电极组的圆心角度；

基于所述半径、所述圆心角度以及所述电极组的相对原点，确定所述电极组的目标轮廓。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器调用时实现权利要求9所述的方法中的步骤。