(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210148748.0 (22)申请日 2022.02.18 (71)申请人 芙索特 （上海） 医疗科技有限公司 地址 201203 上海市浦东 新区张衡路6 66弄 1号202A室 (72)发明人 何丹　崔新华　尤鸣宇　 (74)专利代理 机构 上海济语专利代理事务所 (普通合伙) 31457 专利代理师 劳海萍 (51)Int.Cl. G06T 7/10(2017.01) G06T 7/60(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06K 9/62(2022.01)G06V 10/762(2022.01) (54)发明名称 一种人体背部ATR角度计算方法 (57)摘要 本发明涉及人体脊柱检测技术领域， 尤其是 一种人体背部ATR角度计算方法， 人体背部ATR角 度计算方法， 其步骤包括： 步骤1： 通过深度相机 拍摄人体背部点云， 并对点云进行滤波处理； 步 骤2： 对深度相机采集的场景点云进行分割， 得到 人体背部点云； 步骤3： 对人体背部点云切片， 计 算每一片点 云的最邻近外切线与地面的夹角； 步 骤4： 对所有切片夹角的数据进行滤波与平滑， 得 出背部最大倾斜角， 输 出ATR角度。 本发明具有测 量人员操作简单， 测量过程无需直接接触患者， 测量速度快等优点。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114494271 A 2022.05.13 CN 114494271 A 1.一种人体背部ATR角度计算方法， 其特 征在于： 其 步骤包括： 步骤1： 通过深度相机拍摄人体背部点云， 并对点云进行 滤波处理； 步骤2： 对深度相机采集的场景点云进行分割， 得到人体背部点云； 步骤3： 对人体背部点云切片， 计算每一片点云的最邻近 外切线与地 面的夹角； 步骤4： 对所有切片夹角的数据进行 滤波与平 滑， 得出背部最大倾 斜角， 输出ATR角度。 2.根据权利要求1所述的一种人体背部ATR角度计算方法， 其特征在于： 所述的步骤1具 体方式为： 待测人员以体前屈姿势立于Z轴垂直地面放置的深度相机下， 通过深度相机采集人体 的深度图像， 根据深度相机的内参K将深度图像中的坐标(u,v,d)转换为空间中的点云坐标 (x,y,z)， 其 转换公式为， 所采集的点云包含深度相机视野中的所有物体， 即为场景点云， 对场景点云进行去噪 以及体素化下采样， 减少深度相机拍摄中产生的噪声对计算结果的影响。 3.根据权利要求1所述的一种人体背部ATR角度计算方法， 其特征在于： 所述的步骤2具 体方式为： 通过计算欧氏距离， 对场景点云进行欧氏聚类， 过 滤过小的点云团； 人体点云团位于深度相机的正下面， 根据聚类中心提取人体点云， 并分割出人体点云 中的手臂以及脖 子部分， 得到人体背部点云。 4.根据权利要求1所述的一种人体背部ATR角度计算方法， 其特征在于： 所述的步骤3具 体方式为： 将人体背部点云 分割为10 0片， 计算每一片点云的最近 外切线； 更具体地， 对于点云切片分割， 在每个切片的位置， 通过临近点采样的方式， 生成该位 置下的点云切片采样。 5.根据权利要求4所述的一种人体背部ATR角度计算方法， 其特征在于： 对于外切线计 算， 切面中的所有点位于同一个y轴高度， 将三 维的点(x,y,z)近似的看作平 面坐标的点(x, z)， 寻找斜 率为k， 截距为b的外切线， 使得： 且使得式(3)最大： 其中， Psli表示切片的点云， θ为一个较小的常数， 由于需要优化两个参数， 采用EM算法 计算斜率k和截距b， 最后根据三角函数， 将斜率转换为角度值， 该值即为当前点云切片的最 近外切线。 6.根据权利要求5所述的一种人体背部ATR角度计算方法， 其特征在于： 所述的步骤4具 体方式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114494271 A 2对于步骤3计算出的100个夹角数据进行滤波与平滑处理， 采用线性拟合的方式， 将层 数的序号作为横坐标， 将角度值作为纵坐标， 进行9阶线性拟合。 7.根据权利要求6所述的一种人体背部ATR角度计算方法， 其特征在于： 将拟合后的曲 线中， 在原始离散数据的x轴值域中， 绝对值最大的角度作为ATR角度， 输出算法计算出的 ATR角度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114494271 A 3