[发明专利]一种基于网格投影法的三维乳房体积测量方法

权利要求书

1.一种基于网格投影法的三维乳房体积测量方法，其特征在于，步骤为：

步骤一、通过三维人体扫描获取人体全身的三维点云数据，每个数据均已经包含了三角网格的面信息，将数据中与胸部范围无关联的数据点及噪点剔除形成待测数据点集，以胸部最高点起开始宽度优先遍历，将待测数据点集中的所有待测数据点分层，为每个待测数据点赋予一个层级属性，位于胸部最高点的待测数据点为第0级，依次类推；

步骤二、根据三维人体扫描数据中乳房边界的四个边界控制点判定待测数据点集中的每个待测数据点是否属于待测胸部区域，所有属于待测胸部区域的待测数据点形成的曲面即为待测乳房曲面；

步骤三、采用平面截取方式封闭待测乳房曲面，得到待测乳房区域；

步骤四、采用网格投影法利用每个数据点包含的三角网格的面信息计算待测乳房区域的体积。

2.如权利要求1所述的一种基于网格投影法的三维乳房体积测量方法，其特征在于，在所述步骤二中，设四个边界控制点分别为边界高点UP(X_UP，Y_UP，Z_UP)，边界低点LP(X_LP，Y_LP，Z_LP)，边界内点IP(X_IP，Y_IP，Z_IP)及边界外点OP(X_OP，Y_OP，Z_OP)，若待测数据点集中的第i个待测数据点Pi同时满足以下至少三个条件，则该待测数据点属于待测胸部区域：

条件1、L_Pi＜Max(L_UP，L_LP，L_IP，L_OP)，其中，L_Pi为第i个待测数据点的层级属性，L_UP、L_LP、L_IP及L_OP分别为边界高点UP、边界低点LP、边界内点IP及边界外点OP的层级属性；

条件2、第i个待测数据点Pi在YOZ平面上的投影点Pi′在以边界高点UP、边界低点LP、边界内点IP及边界外点OP在XOZ平面上的投影点UP′、LP′、IP′、OP′为基本点建立的球型区域内，其中，人体厚度所在方向为X轴，人体宽度所在方向为Y轴，人体高度所在方向为Z轴；

条件3、第i个待测数据点Pi未跃出边界，其判定步骤为：寻找第i个待测数据点Pi上一层级节点Pi_-1，再寻找节点Pi_-1上一层级节点Pi_-2，计算向量PiPi_-1及向量Pi_-1Pi_-2在XOZ平面上的投影向量M及投影向量N，并计算投影向量M与投影向量N的点积M*N，若M*N＞0，则第i个待测数据点Pi未跃出边界，若M*N＜0，则第i个待测数据点Pi跃出边界。

3.如权利要求1所述的一种基于网格投影法的三维乳房体积测量方法，其特征在于，所述步骤四的具体实现步骤为：

步骤4.1、若所述待测乳房区域的截面与YOZ平面不平行，则进行坐标变换，使截面与YOZ平面重叠，再进入步骤4.2，否则，直接进入步骤4.2，其中，人体厚度所在方向为X轴，人体宽度所在方向为Y轴，人体高度所在方向为Z轴；

步骤4.2、计算除封闭面以外所有待测乳房区域的数据点所在三角网格对应的三角面，即为待测三角面，的法向量；

步骤4.3、将所有待测三角面向封闭面进行垂直投影并得到其面积；

步骤4.4、计算所有待测三角面到其对应投影的五面体体积，法向量为内法向量的面体积算为负体积，所有五面体体积的代数和即为所述待测乳房区域的体积。