CN110536635A - 个性化的最佳头部形状实现*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种个性化的最佳头部形状实现***，更具体地，涉及一种能够在通过扫描对象的头部形状而产生的头部形状测量数据和通过将斐波那契序列的黄金比例应用于头部形状测量数据而产生的最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线的，并基于最佳样条曲线为对象提供定制的最佳头部形状模具的个性化的最佳头部形状实现***。

Description

个性化的最佳头部形状实现***
技术领域
本发明涉及一种个性化的最佳头部形状实现***，更具体地，涉及一种能够在通过扫描对象的头部形状而产生的头部形状测量数据和通过将斐波那契序列(Fibonaccisequence)的黄金比例应用于头部形状测量数据而产生的最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线的个性化的最佳头部形状实现***。
背景技术
通常，通过医疗程序来矫正先天性变形的头部形状或者美化地矫正头部形状。然而，在这种情况下，医疗程序不仅是非常困难的校正程序，而且是昂贵的。
为此目的，需要通过单独的辅助工具来矫正头部形状。
然而，当使用通常在不针对每个对象定制的辅助工具的情况下，辅助工具的佩戴感觉是令人不愉快的，因此辅助工具的效果是不明显的。
近年来，通过使用CAD/CAM程序等来将通过拍摄头部形状而获得的图像转换为数据，从而生产了定制的辅助工具。然而，在这种情况下，定制的辅助工具通常具有填充凹陷部分的形式。它们中的大多数不适合于美化矫正正常的头部形状。
另一方面，根据本发明的个性化的最佳头部形状实现***可以在对象的头部形状测量数据与通过将斐波那契序列的黄金比例应用于头部形状测量数据而产生的最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线，并通过单独的装置来显示出反映最佳样条曲线的对象的定制的最佳头部形状模型。
在这方面，韩国专利No.10-0645976(枕头定制***“Pillow CustomizingSystem”)公开了一种测量***，该测量***能够提供最适合于通过测量对象的头部部分的弯曲形状而获得的头部形状数据而定制的枕头。
相关技术文献
专利文献
韩国专利No.10-0645976(登记日期：2006年11月7日)。
发明内容
技术问题
本发明的目的之一是提供一种个性化的最佳头部形状实现***，其能够在通过扫描对象的头部形状而产生的头部形状测量数据和通过将斐波那契序列的黄金比例应用于头部形状测量数据而产生的最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线。
然而，本发明的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员从以下描述中可以清楚地理解未说明的其他目的。
技术方案
在一个一般方面中，个性化的最佳头部形状实现***包括：头部形状扫描器100，其通过扫描对象的头部形状来产生头部形状测量数据；头部形状实现器200，其通过将斐波那契序列的黄金比例应用于由头部形状扫描器100产生的对象的头部形状测量数据，从而产生最佳头部形状数据；头部形状分析器300，其使用预设控制点在头部形状测量数据和最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线；显示器400，其使用从头部形状分析器300导出的最佳样条曲线来向对象显示定制的最佳头部形状，其中，头部形状实现器200将斐波那契序列的黄金比例应用于头部形状测量数据，从而使得头部形状测量数据中的鼻长度和鼻根鼻下竖直长度(root of nose subnasal vertical length)的比例、降眉间肌耳屏(procerustragus)水平长度和鼻长度的比例、鼻根耳廓根部上部水平长度(root of nose auricleradix superior horizontal length)和鼻长度的比例、顶点_右耳屏点(vertex_righttragion)竖直长度和鼻根耳廓根部上部水平长度的比例，顶点_左耳屏点竖直长度和降眉间肌耳屏水平长度的比例、降眉间肌耳屏水平长度和顶点_左耳屏点竖直长度的比例、头部竖直长度和顶点_右耳屏点竖直长度的比例、以及耳屏间顶点(弧)长度和头部竖直长度的比例，均具有斐波那契序列的黄金比例。
头部形状扫描器100可以是具有机器人臂形状的接触式测量装置，并且可以扫描与预设测量点对应的对象的头部形状，以产生头部形状测量数据。
头部形状分析器300可以预设与头部形状的侧面形状相关的控制点，并且基于对应于头部形状测量数据和最佳头部形状数据之间的相应控制点的值来导出最佳样条曲线。
有益效果
如上所述，根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***，可以在通过扫描对象的头部形状而产生的头部形状测量数据和通过将斐波那契序列的黄金比例应用于头部形状测量数据而产生的最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线，并且，可以显示基于最佳样条曲线的对象的定制最佳头部形状，并且，可以为对象显示和传送基于最佳样条曲线定制的最佳头部形状。
另外，可以实时确认基于对象的头部形状通过应用斐波那契序列的黄金比例而产生的最佳样条曲线，从而导出最佳头部形状。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***。
图2和图3示出了根据本发明示例性实施例的用于扫描个性化的最佳头部形状实现***中的对象的头部形状的头部形状测量装置。
图4示出了配置用于扫描本发明中的对象的头部形状的三维头部形状测量数据的45个测量项目。
图5示出了用于使头部形状的侧表面成形所需的主要项目。
图6至9示出了将斐波那契序列的黄金比例应用于头部形状的侧表面的方法。
图10至12示出了根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***的通过扫描对象的头部形状获得的三维头部形状测量数据与通过应用斐波那契序列的黄金比例获得的三维最佳头部形状数据之间的比较分析的结果的示例。
图13示出了根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***的通过扫描对象的头部形状获得的三维头部形状测量数据与通过应用斐波那契序列的黄金比例获得的三维最佳头部形状数据之间的比较分析的结果的另一示例。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***。通过示例的方式提供以下引入的附图，使得本发明的构思可以充分地传达给本发明所属领域的技术人员。因此，本发明不限于下面提供的附图，而是可以以其他形式实现。另外，在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
除非另外定义，否则本说明书中使用的技术术语和科学术语具有本发明所属领域的技术人员理解的一般含义，并且对于不必要地模糊本发明的主旨的已知功能和配置的描述将在以下描述和附图中省略。
另外，***意味着包括设备、机构、单元等的一组部件，其被组织并且定期地彼此交互以执行所需的功能。
图1示出了根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***，图2和图3示出了根据本发明示例性实施例的用于扫描个性化的最佳头部形状实现***中的对象的头部形状的头部形状测量装置，图4示出了配置用于扫描本发明中的对象的头部形状的三维头部形状测量数据的45个测量项目，图5示出了用于使头部形状的侧表面成形所需的主要项目，图6至9示出了将斐波那契序列的黄金比例应用于头部形状的侧表面的方法，图10至12示出了根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***的通过扫描对象的头部形状获得的三维头部形状测量数据与通过应用斐波那契序列的黄金比例获得的三维最佳头部形状数据之间的比较分析的结果的示例，以及图13示出了根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***的通过扫描对象的头部形状获得的三维头部形状测量数据与通过应用斐波那契序列的黄金比例获得的三维最佳头部形状数据之间的比较分析的结果的另一示例。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
如图1所示，根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***包括：头部形状扫描器100、头部形状实现器200、头部形状分析器300、以及显示器400。
头部形状扫描器100优选地包括用于扫描对象的头部形状的测量装置，并且显示器400可以被配置为包括用于为对象显示定制的最佳头部形状模型的监视器等，使得对象和测量者可以看到定制的最佳头部形状模型。
头部形状实现器200和头部形状分析器300优选地在软件上执行(由包括计算机的算术处理器执行的统计分析程序来执行)。这样，对象不仅可以实时确定通过将斐波那契序列应用于测量的头部形状数据而获得的最佳头部形状数据，而且还可以容易地确认由此导出的最佳样条曲线，从而提供定制的最佳头部形状模具。
下面将对各个部件进行详细描述。
头部形状扫描器100可以产生通过扫描对象的头部形状而产生的头部形状测量数据。此时，优选地使用头部测量装置来扫描对象的头部形状。
如图2和3所示，头部形状测量装置最优选地是具有机器人臂形状的接触式测量装置，并且可以通过扫描对应于预设测量点的对象的头部形状来产生头部形状测量数据。
更具体地，头部形状测量装置可以在相对于头部形状的中心在东/西/南/北方向上移动以便扫描对应于预设测量点的对象的头部形状的同时产生头部形状测量数据。
如图2和3所示，根据本发明的示例性实施例的头部形状扫描器100的头部形状测量装置限于具有机器人臂形状的接触式测量装置，这仅仅是本发明的一个示例性实施例。因此，能够扫描对应于在对象的头部形状中的预设的测量点的部分的所有测量装置，都可以产生期望的头部形状测量数据。
如图4所示，头部形状测量数据可以包括45项头部形状扫描测量项目的数据。可以针对每个对象执行对45个头部形状扫描测量项目的数据的因子分析，并且可以使用从每个对象的因子分析中提取的因子来产生对象的个性化的头部形状测量数据。
这里，因子分析用于识别可能不是基于一系列测量变量直接测量的因子，以及通过将多个变量捆绑成几个因子来简化内容。换句话说，因子分析可用于以下目的。首先，几个相关变量被捆绑成一个因子，因此许多变量被减少到少数因子。第二，即使它们未被包括或包含在因子中，也可以找到具有低重要性的变量。因此，可以删除不必要的变量。第三，将相关变量捆绑在一起以形成因子。这些因子具有相互独立的特征，因此可以研究变量的特征。第四，为了测量一个特征，将测量的变量捆绑成一个因子。第五，可以基于因子判断来产生可以用于作为附加分析的回归分析、辨别分析、聚类分析等的变量。
根据本发明的示例性实施例，通过在个性化的最佳头部形状实现***的头部形状扫描器100中进行用于产生头部形状测量数据的因子分析，优选导出如下表1所示的四个主要因子。
表1
[表1]
根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***的因子分析可以通过为数据管理和统计分析而开发的社会科学统计包(SPSS)作为示例来执行。
头部形状实现器200可以通过将斐波那契序列的黄金比例应用于由头部形状扫描器100产生的对象的头部形状测量数据来产生最佳头部形状数据。
斐波那契序列是由意大利数学家Leonardo Fibonacci生成的序列，意思是通过从第一项和第二项开始为1并添加最后两个项而扩展为以下项的值的序列。
这将由以下等式来表示。
f1＝f2＝1
fn＝fn-2+fn-1(n 3，整数)
描述斐波那契序列的特征，
第一项和第二项的比例是1/1＝1，
第二项和第三项的比例是1/2＝0.5，和
第三项和第四项的比例是2/3＝0.667。
通过这种方式，其扩展到无穷，并且该比例收敛于
该值被称为黄金比例(GR)，其由以下等式表示。
黄金比例可以基于该限制的概念获得。
这里，收敛值0.61803的倒数由下式表示
这恰好具有1的差异，这意味着各个项目的倒数的比例收敛于1.61803，即，意味着，1:0.61803或0.61803:1的比例变成为黄金比例。
可以使用斐波那契序列绘制黄金比例的矩形和曲线。这里，如果将由斐波那契序列的每个项目形成的一边的长度的方形绘制成彼此连续相邻，则绘制具有纵横比为1:0.61803或0.61803:1的黄金比例的矩形，并且如果精确匹配每个方形的弧被绘制为彼此连接，则绘制具有特定形状的曲线，使得形成实际的菊石壳(ammonite shell)的曲线以具有如上所述的黄金比例。
根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***应用于产生具有斐波那契序列的黄金比例的头部形状所需的每个部分的长度值，以产生具有黄金比例的头部形状的数据，即头部形状测量数据。
图5是在图4中所示的头部形状测量数据的45个头部形状扫描测量项目中用于成形特别是头部形状的侧表面所需的主要项目的图形表示。根据本发明的示例性实施例，如在图6至9所示的示例性实施例中，应用斐波那契序列的黄金比例来产生包括图5中所示的每个项目的头部形状的每个部分的长度值。
也就是说，如图6至9所示，根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***的头部形状实现器200可以产生通过应用斐波那契序列的黄金比例而产生的最佳头部形状数据的每个部分的长度值，并基于所产生的长度值而产生头部形状。
头部形状分析器300可以在头部形状测量数据和最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线。
具体地，头部形状分析器300可以预设与头部形状的侧表面形状相关的控制点，并使用对应于每个预设控制点的值而在头部形状测量数据和最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线。
换句话说，头部形状分析器300使用与头部形状测量数据和最佳头部形状数据之间的侧表面形状相关的控制点，并连接在通过应用斐波那契序列的黄金比例而产生的最佳头部形状数据和通过扫描对象的头部形状而产生的头部形状测量数据之间的每个预设控制点所对应的值之间，从而优选地导出最佳样条曲线。
图10至图12示出了基于多种对象的头部形状扫描数据而导出的最佳样条曲线的结果的示例性实施例。如图10至图12所示，预设比较目标项目可以包括头围、降眉间肌顶点枕骨(弧)长度、耳屏间顶点(弧)长度、顶点_l左耳屏点竖直长度、左鱼尾纹枕骨突出水平长度和耳屏间宽度。
对应地，头部形状分析器300可以通过在对应于预设控制点的值中连接头部形状测量数据和最佳头部形状数据之间的控制点来导出最佳样条曲线。
根据头部形状分析器300的结果，显示器400可以在头部形状测量数据和最佳头部形状数据之间提供最佳样条曲线作为结果数据，并且优选地对结果数据进行存储和管理。
另外，显示器400可以基于头部形状分析器300的结果，即最佳样条曲线，为对象显示定制的最佳头部形状模型，使得对象和测量者可以轻松确认定制的最佳头部形状模型。
另外，基于头部形状分析器300的结果，显示器400可以覆盖并显示通过扫描对象的头部形状而产生的三维头部形状测量数据和通过应用斐波那的黄金比例而产生的三维最佳头部形状数据，即，如图13所示的定制的最佳头部形状模型，即，最佳样条曲线，使得对象一瞥便很容易对定制的最佳头部形状模型进行比较分析。
对应地，可以通过使用形状和数值容易地确认头部形状测量数据和最佳头部形状数据之间的差异。
也就是说，根据本发明示例性实施例的个性化的最佳头部形状实现***对通过测量对象的头部形状而产生的头部形状测量数据和通过将测量的头部形状测量数据应用于斐波那契序列的黄金比例而产生的最佳头部形状数据进行比较分析，使用控制点来计算头部形状测量数据和头部形状测量数据之间的最佳样条曲线作为结果值，并将计算的结果值应用于软件，从而基于各种实施例实时确认对象的最佳样条曲线。
在上文中，尽管已经通过诸如详细部件、示例性实施例和附图的特定事项描述了本发明，但是提供它们仅仅是为了帮助完整理解本发明。因此，本发明不限于示例性实施例。本发明所属领域的技术人员可以从本说明书中进行各种修改和变化。
因此，本发明的精神不应限于这些示例性实施例，与权利要求相同或等同的权利要求和所有修改都旨在落入本发明的范围和精神内。
[主要元件的详细描述]
100:头部形状扫描器
200:头部形状实现器
300:头部形状分析器
400:显示器

Claims (3)

1.一种个性化的最佳头部形状实现***，包括：
头部形状扫描器100，其通过扫描对象的头部形状来产生头部形状测量数据；
头部形状实现器200，其通过将斐波那契序列的黄金比例应用于所述头部形状扫描器100产生的所述对象的所述头部形状测量数据，来产生最佳头部形状数据；
头部形状分析器300，其使用预设控制点在所述头部形状测量数据和所述最佳头部形状数据之间导出最佳样条曲线；和
显示器400，其使用从所述头部形状分析器300导出的所述最佳样条曲线来为所述对象显示定制的最佳头部形状，
其中，所述头部形状实现器200将斐波那契序列的黄金比例应用于所述头部形状测量数据，以使得所述头部形状测量数据中的鼻长度和鼻根鼻下竖直长度的比例、降眉间肌耳屏水平长度和鼻长度的比例、鼻根耳廓根部上部水平长度和鼻长度、顶点_右耳屏点竖直长度和所述鼻根耳廓根部上部水平长度的比例，顶点_左耳屏点竖直长度和所述降眉间肌耳屏水平长度的比例、所述降眉间肌耳屏水平长度和所述顶点_左耳屏点竖直长度的比例、头部竖直长度和所述顶点_右耳屏点竖直长度的比例以及耳屏间顶点(弧)长度和所述头部竖直长度的比例，均具有斐波那契序列的黄金比例。
2.根据权利要求1所述的定制的最佳头部形状实现***，其中，所述头部形状扫描器100为具有机器人臂形状的接触式测量装置，并扫描对应于预设测量点的所述对象的头部形状，以产生所述头部形状测量数据。
3.根据权利要求1所述的定制的最佳头部形状实现***，其中，所述头部形状分析器300预设与所述头部形状的侧表面形状相关的控制点，并基于与相应的所述控制点对应的值在所述头部形状测量数据和所述最佳头部形状数据之间导出所述最佳样条曲线。
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