[发明专利]一种鼻部整形区域重构方法

说明书

本发明公布了一种鼻部整形区域重构方法，包括的步骤:（1）通过Bezier曲线选取鼻部需要重构的区域；（2）对变形区域进行测地线细分和多面体细分；（3）通过鼻额角和鼻面角的角度以及面部长度建立变形约束条件，确定控制点及变形点；（4）根据拉普拉斯网格变形方法进行变形计算，实现鼻部整形区域重构。本发明通过结合美学标准实现鼻部整形区域重构，能为个性化隆鼻提供理论依据。

技术领域

本发明涉及外科整形技术领域，具体地，涉及一种鼻部整形区域重构方法。

背景技术

目前隆鼻术的效果更多地依赖于术者的经验和技术，精度和术后效果都无法保证，求术者无法参与手术设计过程和预知手术效果，手术之后患者可能会对手术效果不满意，由此就会产生很多医患纠纷。

人们对个性化的需求日益增加，对各种鼻型的要求也不尽相同。利用逆向工程技术获取相应的面部信息，利用重构技术获取人脸原始三维模型，根据患者的基础条件和医患沟通结果模拟出令医患满意的手术效果，然后再进行理想状态模型重构，就可以为鼻子整形提供依据，利用医学手段对其进行修复。

对于鼻子整形的模拟，最常用的方式是采用基于图像变形技术的仿真系统，这类系统输入患者肖像照片，对图像进行局部的拉伸和扭曲变形。但是，二维的图像模拟，不能转动察看任意视角的形态，在视觉效果上不够真实,同时对于手术指导的意义不大。

为获得三维面部形态的真实数据，应用最广泛的是采用断层CT成像技术的扫描图像进行三维重建。在此基础上，常采用弹簧质点模型和有限元方法等进行仿真模拟。弹簧质点模型计算量相对较小，变形结果精度较差。另外，少数学者研究了基于自由变形技术，对面部表面网格进行变形。FFD变形计算量小，但是需要构建额外的包围控制网格，利用控制网格对所包含的空间域进行变形，操作不方便。

发明内容

本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术的不足，提供一种鼻部整形区域重构方法。

一种鼻部整形区域重构方法，包括以下为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案步骤：

（1）通过Bezier曲线选取鼻部需要重构的区域；

（2）对变形区域进行测地线细分和多面体细分；

（3）通过鼻额角和鼻面角的角度以及面部长度建立变形约束条件，确定控制点及变形点；

（4）根据拉普拉斯网格变形方法进行变形计算，实现鼻部整形区域重构。

所述步骤（1）中，可采用激光扫描以获取人体面部数据，通过预处理对点云数据进行处理，将其拟合为三角网格即曲面阶段，通过Bezier曲线来选取变形区域。

所述步骤（2）中，对鼻根到鼻下点之间的网格实现测地线网格细分，保证其能够生成控制点，为了保证拉普拉斯平滑，对变形区域内的网格实现多面体网格细分。

所述步骤(3)中，现在整形美容手术公认的美容角数值是鼻额角约125°～135°、鼻面角的约36°～40°,假设越接近中值越好，即鼻额角接近130°，鼻面角接近38°，隆鼻 一般最高垫4mm。在此认为隆鼻的一般鼻额角较大，鼻面角较小，设患者鼻额角为x，鼻面 角为y，所以需要填充需要变化的角度为：同时满足鼻长为面长的三分之 一。

设x₁(x₁,y₁,z₁),…,x_i(x_i,y_i,z_i)为鼻梁上原始位置的点，控制点的z坐标为：

则鼻梁上控制点到达的位置为x′₁(x′₁,y′₁,z′₁),…,x_i′(x′_i,y′_i,z′_i)。