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[发明专利]一种股骨点云模型医学语义分割方法及其应用-CN202210953666.3有效
发明人： 耿维忠;王淋;胡鹏飞;朱承;于江饶;皇甫若桐;李华志;陈嘉辉 -专利权人：新乡学院
申请日： 2022-08-10 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G06T17/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种股骨点云模型医学语义分割方法，包括如下步骤：步骤一：对采集的股骨模型点云集P进行股骨干点云集Pshaft的提取；步骤二：对重新标记的点云集Pupper提取股骨头点云集Phead；步骤三：提取股骨转子点云集Protor和股骨颈点云集Pneck；步骤四：提取股骨内侧髁点云集Pinter condylar和外侧髁区域点云集Plateral condylar。同时，本发明公开了一种股骨点云模型医学语义分割方法在股骨参数化测量、个性化植入物设计和手术规划中的应用。本发明实现了股骨点云模型医学语义分割，具有简单、高效且实用等特点，对骨科数字化诊疗实施具有重要意义。
一种股骨模型医学语义分割方法及其应用

[发明专利]基于图结构的植入物贴合面特征快速检索方法-CN202210805251.1有效
发明人：王淋;耿维忠;周玥廷;魏建;左海维 -专利权人：徐州医科大学
申请日： 2022-07-08 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06F16/901 文献下载
摘要：本发明公开了基于图结构的植入物贴合面特征快速检索方法，包括如下步骤：步骤一：采集植入物形状，根据植入物形状构建植入物贴合面特征；步骤二：将植入物贴合面特征处理成有向图结构，并构建特征数据库；步骤三：从特征数据库中检索出植入物贴合面特征，构建个性化的植入物贴合面。本发明通过图结构将植入物贴合面特征进行集成化，避免了植入物语义参数零碎化的问题，具有快速、高效等特点，便于特征检索，对实现定制化植入物快速设计有重要意义。本发明为植入物的特征的快速检索提供科学依据，对提高定制化植入物设计效率具有重要意义。
基于结构植入贴合特征快速检索方法

[发明专利]基于Monte Carlo方法的股骨髓腔形态特征分析方法-CN202010180482.9有效
发明人：王淋;王坤;耿维忠;郭开今 -专利权人：徐州医科大学
申请日： 2020-03-16 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Monte Carlo方法的股骨髓腔形态特征分析方法，包括如下步骤：步骤一：采集股骨髓腔的CT图像的样本数据集D，标记股骨髓腔的基本特征集B，提取股骨关键横切面的髓腔边界和皮质骨外侧边界；步骤二：基于Monte Carlo方法计算关键横切面的髓腔横切面面积Sm和骨质横切面面积Sc，并进一步计算股骨髓腔的关键形态特征参数集Q；步骤三：基于样本数据集D，将股骨髓腔的基本特征集B和关键形态特征参数集Q作为属性集A，构建决策树，对股骨髓腔形态分类，本发明通过统计学方法分析股骨髓腔形态，具有准确、快速、高效等特点，为设计更合适的人工髋关节假体提供了数据支持。
基于 monte carlo 方法股骨形态特征分析

[发明专利]一种骨科植入物类特征智能构建方法及系统-CN202011078246.2在审
发明人：王淋;朱红;郭开今;梁恒祥;耿维忠 -专利权人：徐州医科大学
申请日： 2020-10-10 - 公布日： 2021-01-12 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种骨科植入物类特征智能构建方法及系统。本发明方法包括步骤：S1、对骨折图像中的模糊区域作修复处理，并通过训练深度卷积神经网络模型提取骨折特征；S2、通过主成分分析方法和决策树对收集的骨骼形态参数进行提取以获得骨骼形态特征；S3、将所述骨折特征和骨骼形态特征融入植入物特征，生成植入物类特征。本发明系统与上述方法对应。本发明建立起植入物特征和骨骼特征的内在关联机制，避免了特征的重复定义；并且，本发明灵活性高，适用性强，缩短植入物设计周期，对于提高骨折术前规划的效率和自动化水平有着重要的理论意义和实际应用价值，具有非常广阔的应用前景。
一种骨科植入物类特征智能构建方法系统

[发明专利]基于星座图聚类的膝关节形态分类方法-CN201910437046.2有效
发明人：王淋;耿维忠;陈汐程;耿思捷;杨婕;韩储储 -专利权人：徐州医科大学
申请日： 2019-05-24 - 公布日： 2020-11-20 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了基于星座图聚类的膝关节形态分类方法，包括如下步骤：步骤一：采集并处理膝关节解剖学参数；步骤二：采用主成分分析方法确定膝关节解剖学参数的权重；步骤三：采用灰色星座聚类将膝关节样本分类。本发明从膝关节解剖学参数出发，采用主成分分析法确定膝关节解剖学参数的权重，根据灰色星座聚类法实现膝关节样本的分类。该方法具有简单、实用、高效等特点，对膝关节置换时选择、设计及修正符合人体解剖学的膝关节假体有重要的科学理论依据。
基于星座图膝关节形态分类方法

[发明专利]面向3D打印的定制化接骨板结构件便捷设计方法-CN201911226529.4在审
发明人：王淋;耿维忠;郭开今;朱红 -专利权人：徐州医科大学
申请日： 2019-12-04 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开了面向3D打印的定制化接骨板结构件便捷设计方法，具体步骤如下：步骤一：根据市场上现有接骨板型号，构建接骨板结构件的参数化模型，并提取其特征，建立特征数据库；步骤二：采集患者骨骼解剖特征，获取所需接骨板贴合面的边界特征向量和曲面特征向量，并从步骤一的特征数据库中检索出高相似度的接骨板结构件模型；步骤三：对步骤二中检索到的接骨板结构件模型作修正处理，之后经定位销连接后制造定制化接骨板模型。本发明应用于医疗器材制造领域，使得骨科医生可以便捷地设计适用于个体患者骨骼的定制化接骨板模型，缩短了医工交互时间，对提高接骨板设计效率、缩短接骨板的定制周期有重要意义。
面向打印定制接骨板结构件便捷设计方法

[发明专利]基于患者股骨参数的个性化远端解剖型接骨板设计方法-CN201510388000.8有效
发明人：陈小中;何坤金;陈正鸣;王淋;耿维忠;邹泽宇 -专利权人：河海大学常州校区
申请日： 2015-07-03 - 公布日： 2018-08-03 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于患者股骨参数的个性化远端解剖型接骨板设计方法。首先，导入患者骨折模型，测量有效股骨模型参数；其次，利用股骨有效参数，构建患者股骨曲面特征模型，并将主要骨折线投影至股骨模型，恢复骨折主要痕迹，构建股骨骨折复位曲面模型；然后，在股骨矢状面上绘制个性化轮廓草图，将轮廓投影至股骨复位模型中，截取局部曲面，构成股骨贴合面，对贴合面轮廓参数化，建立股骨参数和贴合面参数间映射；接着，将贴合面沿矢状面方向，向外不等距拉伸，构建接骨板实体，定义实体特征，并建立贴合面和实体特征参数间映射，生成接骨板特征。最后，将特征导出，生成个性化接骨板。本发明能够通过患者股骨参数直观、准确地创建个性化解剖型接骨板，能够基于参数的修改快速生成同类型接骨板，对骨科手术中患者接骨板个性化设计有重要意义。
基于患者股骨参数个性化远端解剖接骨设计方法

[发明专利]一种基于平均股骨模型的接骨板系列化设计方法-CN201510389251.8有效
发明人：王淋;何坤金;陈正鸣;王波;陈小中;耿维忠 -专利权人：河海大学常州校区
申请日： 2015-07-03 - 公布日： 2018-02-16 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于平均股骨模型的接骨板系列化设计方法，步骤一平均股骨模型的构建，具体包括参数定义及其约束关系的建立；多元统计数学模型的建立；步骤二接骨板特征的参数化，具体包括接骨板特征生成；接骨板特征参数的层次化定义；接骨板特征的递进式编辑；步骤三接骨板的系列化设计，具体包括建立接骨板特征参数与平均股骨模型曲面形态参数间的映射关系；通过参数修改实现接骨板的系列化设计。本发明为计算机辅助骨科手术领域里接骨板的合理系列化设计提供了科学依据，对提高接骨板设计质量，缩短设计时间有重要意义。
一种基于平均股骨模型接骨系列化设计方法

[发明专利]一种基于优化曲率的髓内钉设计方法-CN201510261091.9有效
发明人：王淋;何坤金;陈正鸣;张莉军;王波;耿维忠;陈小中 -专利权人：河海大学常州校区
申请日： 2015-05-20 - 公布日： 2018-01-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于优化曲率的髓内钉设计方法，步骤一采集单侧股骨样本并按照性别和干骺端闪烁系数将其分组，同时建立股骨曲面模型；步骤二选用经过股骨髓腔中心的矢状面将股骨曲面模型分为左右两部分，并在矢状面上建立坐标系，拟合股骨髓腔中心线；步骤三寻找代表股骨髓腔中心线曲率变化的关键点，并利用关键点拟合出股骨髓腔中心线曲率函数；步骤四根据股骨髓腔中心线曲率函数设计髓内钉曲率，同时虚拟手术模拟髓内钉插入过程中的应力测试，微调部分关键点处曲率，最终设计出与步骤一中各个分组相符的髓内钉。本发明为计算机辅助骨科手术领域里髓内钉各处弯曲程度的设计提供了科学依据，对提高髓内钉设计质量，缩短设计时间有重要意义。
一种基于优化曲率髓内钉设计方法

[发明专利]一种电火花加工特征识别方法-CN201410065431.6有效
发明人： 耿维忠;陈正鸣;何坤金;蒋俊锋;吴云燕 -专利权人：河海大学常州校区
申请日： 2014-02-26 - 公布日： 2014-05-21 - 主分类号： B23H7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种电火花加工特征识别方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤一：载入零件CAD模型和工序毛坯模型；步骤二：确定B-rep模型中边的类型；步骤三：识别加工区域并确定其类型；步骤四：确定加工方向和加工坐标系；步骤五：分解加工区域，提取加工特征。在模具镶块件的复杂产品的EDM加工过程中，通过本发明的一种电火花加工特征识别方法能够有效地解决EDM加工特征获取，为电极设计、加工工艺优化提高技术支持，实现EDM加工的CAD/CAM集成，提高加工效率。
一种电火花加工特征识别方法

[发明专利]基于特征线及拓扑关系的曲面特征类型识别方法-CN201310712171.2有效
发明人：何坤金;陈正鸣;赵宗星;蒋俊锋;耿维忠;吴云燕;陈小中;王淋;李强;张莉军 -专利权人：河海大学常州校区
申请日： 2013-12-20 - 公布日： 2014-04-02 - 主分类号： G06K9/46 文献下载
摘要：本发明给出了一种基于特征线及拓扑关系的曲面特征类型识别方法，该方法从特征线、曲率域凹凸区域及其拓扑位置关系判定曲面类型。首先，识别曲面区域特征线，包括边界线和内部关键特征线；其次，分析曲面区域的曲率特性，将其分割成曲率域曲面图；然后，在凹凸曲面区域间获取特征线；最后，构建特征线和曲率域曲面的拓扑结构，并由基于规则的方法和进化算法识别曲面特征类型。该方法的主要特点是从边界线和曲面内的凹凸性判别特征大类、从特征线及拓扑位置关系识别对应的形状特征，避免了完全从几何形状上识别的困难。该发明应用于CAD模型的自由曲面特征识别中，能够满足产品模型的特征转换和外形上的设计需要，并为下游的分析加工等应用提供了有效的信息支持。
基于特征拓扑关系曲面类型识别方法

[发明专利]基于兼容性网格分割的骨骼参数计算方法-CN201310646822.2有效
发明人：吴云燕;陈正鸣;何坤金;耿维忠;王波 -专利权人：河海大学常州校区
申请日： 2013-12-06 - 公布日： 2014-03-12 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：发明公开了一种基于兼容性网格分割的骨骼参数计算方法，首先，结合特定医学先验知识对骨骼模型提取一些特征点；再基于特征点对骨骼模型进行医学语义分割；然后，分割得到的模板借助基于Laplacian变形的非刚性配准，指导同类骨骼模型进行快速兼容性分割；最后，依据网格分割结果建立子区域邻接图并计算出骨骼的主要形态参数。本发明使得用户能够对结构相似的同类骨骼模型实现快速兼容性分割，而且与传统测量方法相比较，依据网格分割结果计算得到的骨骼参数，无论是精度上还是效率上都有所提高，尤其适合于大批量骨骼模型的参数测定。
基于兼容性网格分割骨骼参数计算方法

[发明专利]基于已有模型的用户自定义曲面特征的方法-CN201310217522.2有效
发明人：何坤金;陈正鸣;蒋俊锋;耿维忠;赵宗星;王淋;张莉军;李强 -专利权人：河海大学常州校区
申请日： 2013-05-31 - 公布日： 2013-09-18 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明给出了一种基于已有模型的用户自定义曲面特征的方法，它利用已有模型的几何信息，选择用户感兴趣的局部曲面区域，自动生成一个新的曲面特征。鉴于大量的已有曲面模型，首先根据用户需求，选择具有工程语义的局部曲面区域；然后通过获取局部区域中以特征线为主的相关信息；再选择一种适合的曲面生成方式，重构出局部区域形状的曲面；最后对新生成的曲面进行参数化。该方法的主要特点是支持用户自动选择已有模型中的具有工程意义的局部区域，实现特征化，避免每次都从底层进行重新设计。该发明应用于CAD模型设计中，能够促进产品的设计重用和设计变形，缩短产品开发周期和提升设计效率。
基于模型用户自定义曲面特征方法

[发明专利]一种多角度的曲面特征层次参数化方法-CN201210407485.7无效
发明人：何坤金;陈正鸣;耿维忠;吴云燕;冯贵波;赵宗星 -专利权人：河海大学常州校区
申请日： 2012-10-23 - 公布日： 2013-03-27 - 主分类号： G06F17/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种多角度的曲面特征层次参数化方法，首先，从具有显著特征的曲面总体形状上进行分类且用少许语义参数表示，然后，将总体形状作为大类派生出具有局部形状特征的子类，并建立特征类型间的层次关系。本发明能够有效地实现各种曲面特征分类和建立特征间参数层次化关系，进而使得用户能够通过少许具有语义的高层参数编辑修改曲面特征的整体形状，避免从底层的耗时耗力操作。该发明应用于CAD模型设计中，能够大大提高产品在功能和外形上的设计需要，有效缩短产品开发周期和提高设计效率。
一种角度曲面特征层次参数方法

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