用于提供面部调节图像的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于提供面部调节图像的方法和系统，所述方法包括以下步骤：(a)通过叠加要矫正面部的患者的、具有头盖骨图像的头部测量图像与所述患者的三维面部图像来生成匹配图像；以及(b)根据头部测量图像中的骨骼变化来变换面部的皮肤软组织，从而在屏幕上显示预测的面部图像。根据本发明专利技术，基于支撑皮肤软组织的头盖骨、牙齿、假体等的骨骼变化，在计算机、终端等的屏幕上显示皮肤软组织和预测的面部图像的变化。因此，可以预测皮肤软组织的变化，由此提高面部矫正手术的精确度，使得更精确且更方便地规划手术，并加强患者和医务人员之间的沟通和医疗咨询。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供面部调节图像的方法和系统
本专利技术涉及一种用于提供面部调节图像的方法和系统，更具体而言，涉及一种用于提供面部调节图像以显示预测的面部图像，从而在利用诸如外科整形手术或正畸治疗的面部矫正技术进行面部矫正手术之前确认手术计划的方法和系统。
技术介绍
对于现代人来说，外观，特别是面部外观是求职面试或入学面试中发挥决定的标准之一，在诸如个人关系的社交生活中发挥着重要作用。因此，整形外科，尤其是手术整形外科非常流行。近来，正在开发虚拟仿真程序以在进行手术之前显示面部矫正手术获得的预测的面部图像，并且将预测的面部图像提供给诸如整形外科门诊的门诊医务人员，使得医务人员可以利用虚拟仿真程序在手术咨询期间制定面部矫正策略并提供预测的面部图像以确认手术计划。然而，上述虚拟仿真程序通过拍摄患者面部来在显示屏上显示二维图像，并修改二维图像以显示预测的面部图像，这与手术之后的实际外观是不同的。此外，实际手术涉及到骨组织的矫正，这使得难以制定手术的计划和方法。同时，除了上述整形外科之外，面部矫正技术的其他实例包括改善牙齿排列不齐的牙矫正术，或正畸治疗，例如矫正性正颌手术，其中在上颌骨上进行外科手术以改善下颌前突或短下巴。换言之，上述正畸治疗包括矫正排列不齐，例如牙矫正术，以简单地使不规则牙齿平直，这有助于口腔组织的健康，其方式是矫正各种可能发生于生长期间的骸骨不协调，以恢复正常功能，并美化面部线条，实现好看的面部特征。上述牙矫正术是通过重新排列牙齿来改善诸如错位咬合的排列不齐的技术，而矫正性正颌手术允许通过对上颌骨进行外科手术来进行骸骨改善。如上所述，由于通过牙矫正术或矫正性正颌手术可以显著改变面部外观，所以需要在牙矫正术之前精确预测面部变化以进行适当的手术。然而，由于难以根据二维修改来显示精确预测的外观变化和面部线条变化，而二维修改取决于操作员经验，所以预测的外观可能与牙矫正术之后的实际外观不同，在制定矫正计划和方法时也存在困难。因此，专利技术人开发了一种用于提供面部调节图像的方法和系统，其中可以通过根据支撑皮肤软组织的骨骼变化变换面部皮肤软组织来以高精确度预测并显示面部外观变化。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于提供面部调节图像的方法和系统，其中可以根据支撑皮肤软组织的头部的骨骼变化，基于皮肤软组织的变换来预览面部外观图像的变化。本专利技术的另一个目的是提供一种用于提供面部调节图像的方法和系统，其中可以精确且容易地进行面部外观图像和头盖骨图像的叠加。根据本专利技术的一个方面，为了实现上述目的，提供了一种用于提供面部调节图像的方法和系统，该方法包括以下步骤：(a)通过叠加要矫正面部的患者的、具有头盖骨图像的头部测量图像与所述患者的三维面部图像来生成匹配图像；以及(b)基于所述匹配图像中皮肤软组织的变换，在屏幕上显示预测的面部图像。步骤(b)是基于根据头部测量图像中的骨骼变化的皮肤软组织变化来显示预测的面部图像。在步骤(a)中，将布置在所述面部图像上以叠加所述面部图像和所述头部测量图像的多个第一对准点与布置在所述头部测量图像中由皮肤软组织形成的轮廓上与第一对准点的位置相对应的位置处的多个第二对准点匹配，从而叠加所述面部图像和所述头部测量图像。在这里，步骤(a)可以包括：(a1)，接收用于第一对准点和第二对准点的输入；以及(a2)，在屏幕上显示与头部测量图像叠加的面部图像。优选地，步骤(a)还可以包括步骤(a3)，将所述头部测量图像的大小和取向调节成与所述面部图像的大小和取向相同。在这里，所述第一对准点包括一对面部对准点；所述第二对准点包括位于与所述面部对准点的位置相对应的位置处的一对轮廓对准点。通过使由所述面部对准点形成的第一矢量的大小和取向与由所述轮廓对准点形成的第二矢量的大小和取向匹配来执行所述步骤(a3)。此外，所述步骤(a)还包括在所述屏幕上显示匹配对准线的步骤(a4)。在所述步骤(a1)之前对应地在第一对准点上形成所述匹配对准线，并且可以调节它们的取向和长度以实现所述第一对准点与所述第二对准点的一一对应。所述步骤(a)通过在由所述面部图像上布置的匹配基准线所划分的截面上叠加所述头部测量图像来生成匹配图像。这里，所述匹配基准线是将所述面部图像分成左、右侧的垂直线，并且所述头部测量图像是通过在垂直于所述面部的正侧的侧向上拍摄所述患者头部而获得的侧面图像。此外，所述步骤(a)在所述屏幕上透明地显示所述面部图像被所述头部测量图像划分的一个侧面，从而在所述屏幕上显示所述头部测量图像。步骤(b)可以包括：(b1)确定与所述头部的骨骼变化相对应的所述皮肤软组织的变化；以及(b2)基于所述皮肤软组织的变化，在所述屏幕上显示所述预测的面部图像。所述头部的骨骼变化源自牙移位和颅骨变换的至少一种。步骤(b2)选择性地在预测的面部图像上显示用于示出皮肤软组织的变化的等值线。所述步骤(b)可以在屏幕上同时或相继地显示仿真前后的预测的面部图像。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于提供面部调节图像的系统，包括：匹配模块，通过叠加要矫正面部的患者的、具有头盖骨图像的头部测量图像与所述患者的三维面部图像来生成匹配图像；以及图像显示模块，基于所述匹配图像中皮肤软组织的变换，在屏幕上显示预测的面部图像。根据本专利技术的又一方面，提供了一种用于提供面部调节图像的计算机系统，包括：第一图像采集单元，采集要矫正面部的患者的、具有头盖骨图像的二维头部测量图像；第二图像采集单元，通过拍摄所述患者的面部来采集三维面部图像；图像存储器模块，接收并存储所述头部测量图像和所述三维面部图像；匹配模块，通过叠加所述图像存储器模块中存储的所述头部测量图像和所述面部图像来生成匹配图像；以及图像显示模块，基于所述匹配图像中皮肤软组织的变换，在屏幕上显示预测的面部图像。根据本专利技术的又一方面，提供了一种计算机可读的记录介质，上面存储了用于提供面部调节图像的程序，所述程序使得计算机能够充当：匹配模块，通过叠加要矫正面部的患者的具有头盖骨图像的头部测量图像与所述患者的三维面部图像来生成匹配图像；以及图像显示模块，基于所述匹配图像中皮肤软组织的变换，在屏幕上显示预测的面部图像。根据本专利技术的用于提供面部调节图像的方法和系统实现了以下效果。首先，根据本专利技术，基于支撑皮肤软组织的头盖骨、牙齿、假体等的骨骼变化，在计算机、终端等的屏幕上显示皮肤软组织和预测的面部图像的变化。因此，可以预测皮肤软组织的变化，由此提高面部矫正手术的精确度，使得更精确且更方便地规划手术，并加强患者和医务人员之间的沟通和医疗咨询。第二，根据本专利技术，匹配头部测量图像和面部图像变得更方便，可以利用以精确尺寸和比例匹配的图像在三维空间中显示手术后的预测的面部图像，使得手术之后的预测外观变得更精确。第三，根据本专利技术，可以在单个屏幕上同时或相继地向要矫正面部的患者显示手术前后的图像，从而可以比较手术前后的图像并可以精确地进行手术。第四，根据本专利技术，可以在三维空间中观察由变化的骨骼直接支撑的皮肤软组织及其相邻部分的变化，从而可以提高预测的面部图像的精确度。附图说明图1为流程图，示出了根据本专利技术的用于提供面部调节图像的方法的一个实施例。图2为方框图，示出了根据本专利技术的用于提供面部调节图像的系统的一个实施例。图3是显示窗口(屏幕)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.22 KR 10-2011-00155291.一种用于提供面部调节图像的方法，包括以下步骤：(a)通过叠加要矫正面部的患者的、具有头盖骨的X射线图像的二维头部测量图像与所述患者的面部的三维面部图像来在屏幕上生成匹配图像；以及(b)在所述屏幕上显示预测的面部图像，其中，根据对所述二维头部测量图像中的硬组织实施的变化确定所述三维面部图像中的皮肤软组织的变形，其中，所述步骤(b)包括以下步骤：(b1)根据对所述二维头部测量图像中的硬组织实施的变化来确定所述皮肤软组织的变形；以及(b2)基于所述皮肤软组织的变形，在所述屏幕上显示预测的面部图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，将布置在所述三维面部图像上以叠加所述三维面部图像和所述二维头部测量图像的多个第一对准点与布置在所述二维头部测量图像中由皮肤软组织形成的轮廓上与第一对准点的位置相对应的位置处的多个第二对准点匹配，从而叠加所述三维面部图像和所述二维头部测量图像。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤(a)包括以下步骤：(a1)接收输入的所述第一对准点和所述第二对准点；以及(a2)在所述屏幕上显示所述匹配图像，其中，所述二维头部测量图像叠加在所述三维面部图像的内部。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤(a)还包括：步骤(a3)，将所述二维头部测量图像的大小和取向调节成与所述三维面部图像的大小和取向相同。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一对准点包括一对面部对准点；所述第二对准点包括位于与所述面部对准点的位置相对应的位置处的一对轮廓对准点；并且通过使由所述面部对准点形成的第一矢量的大小和取向与由所述轮廓对准点形成的第二矢量的大小和取向匹配来执行所述步骤(a3)。6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤(a)还包括在所述屏幕上显示匹配对准线的步骤(a4)；并且其中，在所述步骤(a1)之前在第一对准点上分别形成所述匹配对准线，并且调节它们的取向和长度以实现所述第一对准点与所述第二对准点的一一对应。7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤(a)通过在由所述三维面部图像上布置的匹配基准线所划分的三维面部图像的截面上叠加所述二维头部测量图像来生成匹配图像。8.根据权利要求7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔兴山，金禛洙，朴荣国，白承学，朱相焕，崔衡俊，
申请(专利权)人：莫菲斯有限公司，
类型：
国别省市：