基于图像识别及3D打印的皮肤取皮模型生成设备和方法技术

本发明专利技术公开了了一种基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成设备，包括图像识别模块，数模分析模块和3D打印机，所述图像识别模块，包括摄像头及图像处理部，摄像头对创面拍摄图像，该拍摄的图像输入图像处理部，图像处理部将该图像转成灰度图像；对该灰度图像进行直方图统计确定图像分割阈值；根据图像分割阈值通过线性增强函数进行增强特征处理得到二值化图像；将该二值化图像进行形态学滤波，比如中值滤波，最后进行边缘检测得到创面形状，并计算得到创面面积；所述数模分析模块对创面进行分析，生成符合要求的矩形；所述3D打印机获得所述矩形的参数，打印出与创面面积相同的取皮模型。

Equipment and method of skin extraction model generation based on image recognition and 3D printing

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别及3D打印的皮肤取皮模型生成设备和方法
本专利技术属于模型生成领域，具体是一种基于图像识别及3D打印的皮肤取皮模型生成设备和方法。
技术介绍
植皮技术是烧伤外科修复缺损创面的重要技术，通过刀片或是电动取皮机可以从人体其他部位取得相应厚度的皮片，然后将取得的皮片移植于清创后的皮肤缺损部位，实现对缺损创面的修复。然而根据目前技术仍需要靠目测估计取皮面积大小，因此皮肤缺损的病人，特别是大面积皮肤缺损，目测往往会出现误差，以致于出现取皮过多导致仅有的皮源浪费，出血增多，加大手术风险；或是取皮过少需要重新取皮使取皮区再一次受到创伤，降低手术效率。此外，电动取皮机获得的规则形状的皮片移植于不规则形状的创面上还需要经过裁剪，又有部分的皮片浪费在裁剪这一过程中，因此，需要一种能准确测量皮肤缺损创面面积的设备，对于大面积皮肤缺损病人改善取皮区美观以及减少皮片浪费具有重要意义。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成设备，包括图像识别模块，数模分析模块和3D打印机，所述图像识别模块，包括摄像头及图像处理部，摄像头对创面拍摄图像，该拍摄的图像输入图像处理部，图像处理部将该图像转成灰度图像；对该灰度图像进行直方图统计确定图像分割阈值；根据图像分割阈值通过线性增强函数进行增强特征处理得到二值化图像；将该二值化图像进行形态学滤波，比如中值滤波，最后进行边缘检测得到创面形状，并计算得到创面面积；所述数模分析模块对创面进行分析，生成符合要求的矩形；所述3D打印机获得所述矩形的参数，打印出与创面面积相同的取皮模型。进一步的，若输入图像处理部的图像为灰度图像，则直接采用该灰度图像。进一步的，所述灰度图像转换采用OpenCV处理。进一步的，所述矩形满足以下要求：①矩形面积与创面面积相同，或略大于创面面积；②矩形的宽度为取皮机刀片的宽度。本专利技术还提供了一种基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成方法，包括图像识别步骤，数模分析步骤和3D打印步骤，其特征在于：所述图像识别步骤，包括拍摄步骤及图像处理步骤，拍摄步骤中，摄像头对创面拍摄图像；图像处理步骤中，输入该拍摄的图像，将该图像转成灰度图像；对该灰度图像进行直方图统计确定图像分割阈值；根据图像分割阈值通过线性增强函数进行增强特征处理得到二值化图像；将该二值化图像进行形态学滤波，比如中值滤波，最后进行边缘检测得到创面形状，并计算得到创面面积；所述数模分析步骤，对创面进行分析，生成符合要求的矩形；所述3D打印步骤，获得所述矩形的参数，打印出与创面面积相同的取皮模型。进一步的，若输入图像处理部的图像为灰度图像，则直接采用该灰度图像。进一步的，所述灰度图像转换采用OpenCV处理。进一步的，所述矩形满足以下要求：①矩形面积与创面面积相同，或略大于创面面积；②矩形的宽度为取皮机刀片的宽度。有益效果：本专利技术使用图像识别技术精准测量创面面积，可以减小皮肤缺损植皮手术，尤其是大面积缺损植皮手术时，通过目测方法估计创面大小所产生的误差，精确控制取皮区的面积，实现皮源的零浪费，并且通过3D打印模型方便取皮，提高了手术效率。附图说明图1是本专利技术的基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术的基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成设备，包括图像识别模块，数模分析模块和3D打印机。所述图像识别模块，包括摄像头及图像处理部，摄像头对创面拍摄图像，该拍摄的图像输入图像处理部，图像处理部将该图像转成灰度图像，若输入的图像为灰度图像，则直接采用该灰度图像；对该灰度图像进行直方图统计确定图像分割阈值；根据图像分割阈值通过线性增强函数进行增强特征处理得到二值化图像；将该二值化图像进行形态学滤波，比如中值滤波，最后进行边缘检测得到创面形状，并计算得到创面面积。其中灰度图像转换采用OpenCV处理。所述数模分析模块对创面进行分析，生成符合要求的矩形，所述矩形满足以下要求：①矩形面积与创面面积相同，或略大于创面面积；②矩形的宽度为取皮机刀片的宽度。所述3D打印机获得所述矩形的参数，打印出与创面面积相同的取皮模型。医务工作者根据取皮模型的形状取皮，将取下的游离皮片逆向拼成创面的形状进行不规则创面的植皮。如图1所示，本专利技术的基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成方法，包括图像识别步骤101，数模分析步骤102和3D打印步骤103。所述图像识别步骤101，包括拍摄步骤及图像处理步骤。拍摄步骤中，摄像头对创面拍摄图像；图像处理步骤中，输入该拍摄的图像，将该图像转成灰度图像，若输入的图像为灰度图像，则直接采用该灰度图像；对该灰度图像进行直方图统计确定图像分割阈值；根据图像分割阈值通过线性增强函数进行增强特征处理得到二值化图像；将该二值化图像进行形态学滤波，比如中值滤波，最后进行边缘检测得到创面形状，并计算得到创面面积。其中灰度图像采用OpenCV处理。所述数模分析步骤102，对创面进行分析，生成符合要求的矩形，所述矩形满足以下要求：①矩形面积与创面面积相同，或略大于创面面积；②矩形的宽度为取皮机刀片的宽度。所述3D打印步骤103，获得所述矩形的参数，打印出与创面面积相同的取皮模型。医务工作者根据取皮模型的形状取皮，将取下的游离皮片逆向拼成创面的形状进行不规则创面的植皮。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成设备，包括图像识别模块，数模分析模块和3D打印机，其特征在于：所述图像识别模块，包括摄像头及图像处理部，摄像头对创面拍摄图像，该拍摄的图像输入图像处理部，图像处理部将该图像转成灰度图像；对该灰度图像进行直方图统计确定图像分割阈值；根据图像分割阈值通过线性增强函数进行增强特征处理得到二值化图像；将该二值化图像进行形态学滤波，比如中值滤波，最后进行边缘检测得到创面形状，并计算得到创面面积；/n所述数模分析模块对创面进行分析，生成符合要求的矩形；/n所述3D打印机获得所述矩形的参数，打印出与创面面积相同的取皮模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成设备，包括图像识别模块，数模分析模块和3D打印机，其特征在于：所述图像识别模块，包括摄像头及图像处理部，摄像头对创面拍摄图像，该拍摄的图像输入图像处理部，图像处理部将该图像转成灰度图像；对该灰度图像进行直方图统计确定图像分割阈值；根据图像分割阈值通过线性增强函数进行增强特征处理得到二值化图像；将该二值化图像进行形态学滤波，比如中值滤波，最后进行边缘检测得到创面形状，并计算得到创面面积；
所述数模分析模块对创面进行分析，生成符合要求的矩形；
所述3D打印机获得所述矩形的参数，打印出与创面面积相同的取皮模型。


2.如权利要求1所述的基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成设备，其特征在于：若输入图像处理部的图像为灰度图像，则直接采用该灰度图像。


3.如权利要求1所述的基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成设备，其特征在于：所述灰度图像转换采用OpenCV处理。


4.如权利要求1所述的基于图像识别及3D打印的皮肤缺损模型生成设备，其特征在于：所述矩形满足以下要求：①矩形面积与创面面积相同，或略大于创面面积；②矩形的宽度为取皮机刀片的宽度。


5.一种基于图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：林才，戴文统，干添元，夏卫东，屠卓隆，
申请(专利权)人：温州医科大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：浙江;33