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龍圖騰網獲悉北京航空航天大學申請的專利一種基于自由手超聲的顱頜面三維重建方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120279197B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-23發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510766528.8，技術領域涉及：G06T17/00；該發明授權一種基于自由手超聲的顱頜面三維重建方法是由王君臣;韓潤哲;張潤世設計研發完成，并于2025-06-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于自由手超聲的顱頜面三維重建方法在說明書摘要公布了：一種基于自由手超聲的顱頜面三維重建方法，包括：1實時體積重建：使用雙目相機實時跟蹤超聲探頭的位置，同時采用雙流神經網絡對超聲圖像進行分割并實時重建體素網格；2體素去噪：使用形態學后處理和模板匹配方法消除離群點，然后將體素模型轉換為點云；3表面重建：通過自監督隱式神經表示網絡將點云數據重建為多邊形網格，以獲得光滑的骨表面。

本發明授權一種基于自由手超聲的顱頜面三維重建方法在權利要求書中公布了：1.一種基于自由手超聲的顱頜面三維重建方法，其特征在于，所述方法包括：1實時體積重建：使用雙目相機實時跟蹤超聲探頭的位置，同時采用雙流神經網絡對超聲圖像進行分割并實時重建體素網格；2體素去噪：使用形態學后處理和模板匹配方法消除離群點，然后將體素模型轉換為點云；3表面重建：通過自監督隱式神經表示網絡將點云數據重建為多邊形網格，以獲得光滑的骨表面； 步驟1實時體積重建包括以下三個步驟，1.1.雙目相機立體空間定位 使用雙目相機與X角點標記物Marker追蹤超聲探頭的空間位姿，將二維超聲圖像轉換為三維體積；設計了頭戴式Marker，將坐標系與被實驗者頭部位置綁定；通過在雙目相機拍攝的圖像中檢測Marker的X角點，并根據X角點在y軸方向的不變性與x軸方向的視差偏移，計算得到Marker在相機坐標系下的空間位姿和相機坐標系統與標記坐標系統之間的坐標變換矩陣； 確定每個超聲圖像在被實驗者坐標系統中的位置，即坐標變換矩陣；通過標定獲得從圖像坐標系統到超聲探頭標記坐標系統的變換矩陣，再通過如下的坐標變換獲得從圖像坐標系統到被實驗者坐標系統的變換矩陣： ；1.2.深度學習實時分割 使用一種雙流神經網絡，即短期密集連接網絡Short-TermDenseConcatenatenetwork，STDC以實現實時的圖像分割； 利用輕量化的網絡結構實現實時的分割；在分割前應用s曲線算法來增強超聲圖像的對比度；首先將圖像分割為小塊，再對每個塊單獨進行對比度重映射；圖像塊中的像素值r首先在歸一化后經過以下公式的計算轉換為新的像素值r'： ； 然后再從[0，1]的范圍反歸一化到圖像塊的最小和最大像素值之間；其中，α=0.9642，β=8.594*10-4，γ=0.4962，δ=0.07598； 三維重建方法分為兩個部分：在線體素重建和離線表面重建；1.3體素重建 獲得了經分割的二維超聲圖像與對應的位姿信息后，實時將二維圖像重建為三維體素；在體素重建階段采用下采樣權重像素最近鄰PNN重建算法；在獲得分割掩膜后，圖像按2倍比例下采樣，并使用四邊形邊界框選擇前景部分作為感興趣區域ROI；隨后，ROI內的每個像素被轉換為坐標并分配給最近的體素網格；當在相同的空間位置重新采樣時，該位置的體素值使用加權算法進行更新；以dImage表示下采樣圖像，表示與像素（i，j）對應的體素值，表示權重值，體素值的更新如下： ； 同時，權重更新如下： 。

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