CN111267350A - 制作目标对象的三维造型的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制作目标对象的三维造型的方法和系统。该制作目标对象的三维造型的方法，其包括以下步骤：获取目标对象的形状数据或图像；基于所述形状数据或所述图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型；基于所述三维模型通过三维打印方法生成所述目标对象的三维造型的模子。

Description

制作目标对象的三维造型的方法和系统

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，尤其涉及一种借助3D打印技术制作目标对象的三维造型的方法和系统。

背景技术

3D打印也称三维打印，是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印的方式来构造物体的技术。3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，也逐渐用于一些产品的直接制造。随着3D打印技术的不断发展，其应用领域也越来越广。

3D打印由于能打印制造出任何形状的物品，近年来得到了快速发展，现已在模具制造、工业样品设计领域制作模型，定制个性产品、礼物，打印制造单件、小批量金属零件，以及在机械制造、航空航天、影视道具、动漫玩偶、文物复制、数字雕像、珠宝首饰、建筑等领域都得到了应用。科学家们还开始利用3D打印机制造诸如假牙、髋关节、骨骼、义肢、胚胎干细胞、皮肤、肌肉和血管片段等简单的活体组织，未来还将制造出像肾脏、肝脏甚至心脏这样复杂的大型人体器官，甚至已经应用到了打印胚胎或胎儿等领域。

胎儿，一般是指妊娠8周以后的胎体。刚刚为人父母的年轻夫妇对与自己宝宝有关的任何事情都有强烈兴趣，大多数父母都希望能够记录自己宝宝还没出生时或是婴幼儿时期的状态。现有的记录手段主要有照片、视频等，若能够以实物模型的形式记录胎儿的状态，将更加真实、更加具有纪念意义。

因此，本发明提供了一种制作目标对象的三维造型的方法和系统，其可以解决上述提到的至少一个问题。

发明内容

一种制作目标对象的三维造型的方法，其包括以下步骤：获取目标对象的形状数据或图像；基于所述形状数据或所述图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型；基于所述三维模型通过三维打印方法生成所述目标对象的三维造型的模子。

一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行于计算机系统或医疗检测装置，其可用于执行上述的制作目标对象的三维造型的方法。

一种用于制作目标对象的三维造型的系统，其包括：医疗检测装置，用于获取目标对象的形状数据或图像并基于所述形状数据或所述图像构建所述目标对象的三维模型；三维打印装置，用于基于所述三维模型打印生成所述目标对象的三维造型的模子。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明一个实施例的制作目标对象的三维造型的方法的流程图；

图2为本发明一个实施例的制作目标对象的三维造型的方法的具体流程图；

图3为本发明一个实施例的制作目标对象的三维造型的系统的示意图；

图4为本发明一个实施例的目标对象为胎儿的超声图像；

图5为基于图4所示的超声图像通过3D打印方法生成的胎儿的脸部的模子；

图6为基于图4所示的超声图像通过3D打印方法生成的胎儿的脸部的另一个模子。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明实施例公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“耦接”也应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本文使用术语“模块”、“系统”等以指代与计算机相关的实体，例如但不限于：被配置为执行特定的操作或功能的硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或运行中的软件。例如，“模块”、“系统”可以是，但不限于：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行的线程、程序和/或计算机。举例而言，在通信设备上运行的应用和通信设备两者都可以称为模块。一个或多个模块可以驻留在处理和/或执行的线程中，并且模块可以位于一个处理器或内核中和/或分布在两个或更多个处理器或内核之间。此外，这些模块可以从其上存储有各种指令和/或数据结构的各种非临时性计算机可读介质中执行。模块可以通过本地和/或远程处理、函数或过程调用、电信号、数据分组、存储器读/写、以及其它已知的计算机、处理器和/或与处理有关的通信方法的方式进行通信。

本发明的实施例提供一种用于制作目标对象的三维造型的系统和方法。本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行于计算机系统或医疗检测装置，其可用于执行用于制作目标对象的三维造型的方法。

请参阅图1所示，图1为本发明一个实施例的制作目标对象的三维造型的方法的流程图。如图1所示，该制作目标对象的三维造型的方法100包括步骤101：获取目标对象的形状数据或图像。在步骤101中，可以通过医疗检测装置获取目标对象的形状数据或者图像。所述医疗检测装置可以是超声(US)装置、计算机断层扫描(CT)系统、磁共振成像(MRI)系统、位置发射断层扫描(PET)系统、或者本领域已知的其它医疗检测装置。在本发明一些实施例中，可以通过医疗检测装置的不同的工作模式直接获取目标对象的二维形状数据、或者二维图像、或者三维形状数据、或者三维图像。在本发明另一些实施例中，也可以通过医疗检测装置先获取目标对象的二维形状数据或二维图像，然后基于合适的三维重建方法生成目标对象的三维形状数据或三维图像。在本发明另一些实施例中，还可以通过医疗检测装置直接获取目标对象的三维形状数据，然后基于所获取的三维形状数据生成目标对象的三维图像。在本发明实施例的步骤101中，可以根据具体的应用需要以获取目标对象的合适的形状数据类型或图像类型。在本发明实施例的步骤101中，可以根据具体的应用需要选择合适的医疗检测装置。

在本发明一个实施例中，可以通过超声装置对目标对象进行超声扫描以获取目标对象的形状数据或者图像。具体来说，可以利用超声装置对所述目标对象发射不同角度的超声波进行扫描从而获取目标对象的感兴趣的区域的三维形状数据。然后可以基于所获取的三维形状数据生成所述目标对象的三维图像。在超声装置扫描期间，可以通过发射不同角度的超声波以获取目标对象不同层面的形状数据，将所获得的不同层面的形状数据由超声装置的处理单元形成为数据阵列，数据阵列通常由分布在目标对象感兴趣的区域的位置处的三维坐标的多个集合组成。三维坐标可按照DICOM格式提供。由此，则可以获取通过超声装置扫描所得的三维图像。

本发明一些实施例中，可以通过超声装置获取目标对象的不同形态的形状数据。在实际操作中，超声装置可以配置成进行二维(2D)超声扫描、三维(3D)超声扫描、和/或四维超(4D)声扫描。可以通过超声装置对目标对象进行相应扫描模式的扫描以直接获取目标对象的形状数据，例如二维形状数据、三维形状数据、或者四维形状数据。或者，超声装置通过相应的扫描模式可以生成二维(2D)图像、三维(3D)图像、和四维(4D)图像等。或者，通过基于获取的例如二维形状数据、三维形状数据、或者四维形状数据生成相应的二维图像、三维图像、或者四维图像等。

本发明另一些实施例中，也可以通过其它医疗检测装置获取目标对象的三维形状数据，例如可以通过X射线检测装置、或者可以通过MR检测装置、或者CT检测装置等来获取目标对象的体三维形状数据。在本发明一些实施例中，可以通过上述提到的其它医疗检测装置，例如X射线检测装置、MR检测装置、或者CT检测装置对目标对象进行三维(3D)扫描，基于获取的目标对象的体积数据集产生目标对象的三维图像。例如，可以通过MR检测装置获取膝关节、手臂、或者脑袋等的三维形状数据。然后可以进一步基于所获取的目标对象的三维形状数据生成目标对象的三维图像。

所述制作目标对象的三维造型的方法100还包括步骤102：基于所述形状数据或所述图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。在步骤102中，可以将所获取的形状数据直接输入三维模型构建软件构建生成代表所述目标对象三维形状的三维模型。在步骤102中，还可以基于所获取的图像通过图像处理方法对所获取的图像进行轮廓提取，获取目标对象的轮廓特征点，然后将特征点输入三维模型构建软件即可得到代表目标对象的三维形状的三维模型。

所述制作目标对象的三维造型的方法100还包括步骤103：基于所述三维模型通过三维打印方法生成所述目标对象的三维造型的模子。在步骤103中，可以将目标对象的三维模型的三维(3D)数据传输给3D打印装置，然后该三维打印装置可以基于目标对象的三维模型的三维(3D)数据打印出目标对象的三维造型的模子。在本发明实施例中，可以利用合适的三维(3D)打印材料，例如金属粉末、陶瓷粉末、石膏粉末、树脂粉末、塑料粉末等可粘合材料，通过逐层打印的方式打印出所述目标对象的三维造型的模子。该模子通常指浇铸用模型或压制粉末用的模型，该模子的形状与所述目标对象的三维造型的轮廓相对应。该模子可以使成型材料或造型材料(例如陶瓷、石膏、橡胶、塑料等)在其中成型。本申请所述的模子的形状与所述目标对象的三维造型的轮廓相一致，可以将成型材料或造型材料直接灌注在该模子中生成所述目标对象的三维造型。

所述制作目标对象的三维造型的方法100还包括步骤104：利用所述模子生成所述目标对象的三维造型。在步骤104中，具体来说，可以利用目标对象的模子通过合适的方法生成所述目标对象的三维造型，例如可以将成型材料直接灌入所述模子，待所述成型材料在模子中成型后，即可去除所述模子，从而可以得到目标对象的三维造型。在步骤104中，终端客户(一般是指需要最终得到目标对象的三维造型的人们)可以实际参与到利用所述模子生成目标对象的三维造型的过程中，例如终端用户可以亲自参与将成型材料灌注到模子的过程，待目标对象的三维造型成型后亲自拆除该模子以得到目标对象的三维造型。对此参与制作目标对象的三维造型的过程对于终端客户具有重要的和特别的意义。例如所述目标对象是胚胎，那么父母如果可以参与到制作胚胎的三维造型的过程中，对于父母来说具有特别的纪念意义。而且，制作的具有三维造型的胚胎模型可以作为纪念物永远保存。

请参阅图2，图2为本发明一个实施例的制作目标对象的三维造型的方法的具体流程图。该制作目标对象的三维造型的方法200包括步骤201：获取目标对象的三维形状数据或三维图像。在步骤201中，本发明一些实施例可以通过超声装置对目标对象进行三维扫描，从而获取目标对象的三维形状数据或三维图像。在步骤201中，其实也可以通过其它医学检测装置对目标对象进行三维扫描以获取目标对象的三维形状数据或三维图像。其它医学检测装置例如可以包括X射线检测装置、MR检测装置、或者CT检测装置等合适的医学检测装置。

该制作目标对象的三维造型的方法200包括步骤202：基于所获取的三维形状数据或三维图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。在步骤202中，可以基于超声装置对目标对象发射不同角度的超声信号，从而获取目标对象的三维形状数据，可以基于所获取的三维形状数据构建代表所述目标对象的三维形状的三维模型。

在步骤202中，还可以通过体积渲染的方法基于所获取的三维形状数据产生所述目标对象的三维图像。三维形状数据可以包括目标对象的多个体素。在步骤202中，可以利用超声装置的三维渲染模块对目标对象的三维形状数据进行体积渲染以产生目标对象的三维图像，然后基于所渲染的三维图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。

具体来说，超声装置的三维渲染模块可以通过使用表面渲染、投影或其它体积渲染技术，将目标对象的三维形状数据渲染成三维图像。体积渲染通常用于对目标对象的三维形状数据中的每个体素进行渲染。体积渲染包括定义的传递函数，以便将颜色和不透明度分配给目标对象的每个体素。藉此，该超声成像装置可以生成和显示目标对象经过渲染的三维图像，由此可以得到目标对象的结构概览。

该制作目标对象的三维造型的方法200包括步骤203：识别所述目标对象的三维形状数据或所述三维图像中代表目标对象轮廓的表面，基于所识别的表面构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。在步骤203中，可以通过超声装置自带的三维模型创建单元基于目标对象的三维图像，从目标对象的三维图像中识别出代表目标对象轮廓的表面，然后基于所识别的表面构建代表目标对象三维形状的三维模型。本发明一些实施例中，可以通过超声装置的处理模块(例如处理模块的三维模型创建单元)构建该目标对象的三维模型。

在步骤205中，还可以对基于所述目标对象的形状数据或图像构建的代表所述目标对象三维形状的三维模型进行定制化的修改。具体来说，可以根据终端客户的要求或者需求，对上述构建的原有三维模型进一步作定制化的修改或完善，加入终端客户想加入的一些特征。具体来说，可以包括例如改目标对象的造型、改变目标对象的部分特征、为目标对象增加一个卡通人物的造型、或其它任何能够满足终端客户的需求对目标对象的原有三维模型所作的修改。终端客户也可以参与到该三维模型定制化修改的过程中，增加了终端客户的参与度，更能满足终端客户的需求。

该制作目标对象的三维造型的方法200包括步骤204：基于所述三维模型通过三维打印方法生成所述目标对象的三维造型的模子。在步骤204中，可以将目标对象的三维模型的三维数据传输给三维打印装置，然后三维打印装置基于该三维数据打印出目标对象的模子。在本发明实施例中，可以利用合适的三维(3D)打印材料，例如金属粉末、陶瓷粉末、石膏粉末、树脂粉末、塑料粉末等可粘合材料，通过逐层打印的方式打印出所述目标对象的三维模型的模子。

该制作目标对象的三维造型的方法200包括步骤205：利用所述模子生成所述目标对象的三维造型。在步骤205中，可以利用所述模子通过注塑成型生成所述目标对象的三维造型。具体来说可以直接利用注塑成型工艺将注塑成型材料注入通过3D打印生成的模子，待注塑成型材料成型后，可将模子去除，然后即可得到目标对象的三维模型。

在本发明的实施例中，在步骤205中，除了可以通过注塑成型工艺利用该3D打印生成的模子来制作目标对象的三维造型外，还可以通过其它方法利用该模子来制作目标对象的三维造型。

例如，在本发明一些实施例中，可以将成型材料灌注在所述模子以生成所述目标对象的三维造型。例如，可以将合适的成型材料，例如石膏、树脂、蜡等灌注在模子中，待成型材料固定成型后，去除该模子，即可得到目标对象的三维造型。

在步骤205中，除了上述提到的两种成型方法，还可以通过其它一些成型方法利用该模子来制作目标对象的三维造型。例如，可以通过烘焙的方式，利用该模子来制作目标对象的三维造型。

本发明的实施例中，无论通过上述哪种方法来利用模子制作目标对象的三维造型，想要制作该目标对象的终端用户或终端客户都可以参与到该制作过程，由此提升了终端用户或终端客户的参与度和体验感，对于终端客户或终端用户具有更加美好的纪念意义。

在本发明一些实施例中，所述目标对象为胎儿。具体来说，是为了制作胎儿的三维造型。本发明涉及的制作胎儿的三维造型的方法具体可以包括：通过超声装置获取胎儿的三维形状数据或三维图像，基于胎儿的三维形状数据或三维图像构建代表所述胎儿的三维形状的三维模型。具体来说，可以识别所述胎儿的三维形状数据或三维图像中代表胎儿表面的表面，然后基于所识别的胎儿表面构建代表所述胎儿三维形状的三维模型。

在构建胎儿的三维模型的过程中，可以对基于所述三维形状数据或三维图像构建的代表胎儿的三维形状的三维模型进行一些定制化的修改。例如，可以根据终端客户的需要或要求，可以对上述构建的原有三维模型进行一些定制化的修改。具体修改方式可以包括例如改变胎儿的身体造型、改变胎儿的部分脸部特征、为胎儿增加一个卡通人物的身体造型、或其它任何能够满足终端客户的需求对原有三维模型所作的修改。终端客户也可以参与到该三维模型定制化修改的过程中，增加了终端客户的参与度，更能满足终端客户的需求。

本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行于计算机系统或医疗检测装置计算机程序，其可用于执行本发明所提及的用于制作目标对象的三维造型的方法，从而可以通过3D打印方法制作出目标对象三维造型的模子，然后再利用该模子制作出目标对象最终的三维造型。

本发明的实施例还提供了一种制作目标对象的三维造型的系统。该制作目标对象的三维造型系统包括医疗检测装置、三维打印装置和成型装置。

所述医疗检测装置用于获取目标对象的形状数据或图像，并且可以基于所获取的目标对象的形状数据或图像来构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。

所述医疗检测装置可以包括超声(US)装置、计算机断层扫描(CT)系统、磁共振成像(MRI)系统、位置发射断层扫描(PET)系统、或者本领域已知的其它医疗检测装置。在本发明一些实施例中，可以通过医疗检测装置的不同的工作模式直接获取目标对象的二维形状数据、或者二维图像、或者三维形状数据、或者三维图像。在本发明另一些实施例中，也可以通过医疗检测装置先获取目标对象的二维形状数据或二维图像，然后基于合适的三维重建方法生成目标对象的三维形状数据或三维图像。在本发明另一些实施例中，还可以通过医疗检测装置直接获取目标对象的三维形状数据，然后基于所获取的三维形状数据生成目标对象的三维图像。在本发明实施例中，可以根据具体的应用需要以获取目标对象的合适的形状数据类型或图像类型。在本发明实施例中，可以根据具体的应用需要选择合适的医疗检测装置。

在本发明一些实施例中，可以通过医疗检测装置的处理单元或三维模型构建单元基于所获取的目标对象的形状数据或图像构建的代表所述目标对象三维形状的三维模型。

在本发明一些实施例中，还可以对基于所述目标对象的形状数据或图像构建的代表所述目标对象三维形状的三维模型进行定制化的修改。具体来说，可以根据终端客户的要求或者需求，对上述构建的原有三维模型进一步作定制化的修改或完善，加入终端客户想加入的一些特征。具体来说，可以包括例如改目标对象的造型、改变目标对象的部分特征、为目标对象增加一个卡通人物的造型、或其它任何能够满足终端客户的需求对目标对象的原有三维模型所作的修改。终端客户也可以参与到该三维模型定制化修改的过程中，增加了终端客户的参与度，更能满足终端客户的需求。

所述三维打印装置，可以用于基于所述三维模型打印生成所述目标对象的三维造型的模子。所述医疗检测装置可以将目标对象的三维模型的三维数据传输给三维打印装置，然后三维打印装置基于该三维数据打印出目标对象的三维造型的模子。在本发明实施例中，三维打印装置可以利用合适的三维(3D)打印材料，例如金属粉末、陶瓷粉末、石膏粉末、树脂粉末、塑料粉末等可粘合材料，通过逐层打印的方式打印出所述目标对象的三维造型的模子。该模子通常指浇铸用模型或压制粉末用的模型，该模子的形状与所述目标对象的三维造型的轮廓相对应。该模子可以使成型材料或造型材料(例如陶瓷、石膏、橡胶、塑料等)在其中成型。本申请所述的模子的形状与所述目标对象的三维造型的轮廓相一致，可以将成型材料或造型材料直接灌注在该模子中生成所述目标对象的三维造型。

所述成型装置，可以用于利用所述模子生成所述目标对象的三维造型。在本发明一些实施例中，所述成型装置可以是注塑成型装置。所述注塑成型装置可以通过注塑成型工艺将注塑成型材料注入通过3D打印生成的模子，待注塑成型材料成型后，可将模子去除，然后即可得到目标对象的三维模型。在本发明一些实施例中，所述成型装置也可以是其它一些合适的成型装置，例如手工陶艺装置或者烘焙装置。例如，所述成型装置可以将合适的成型材料，例如石膏、树脂、蜡、食品原料粉末等灌注在模子中，待成型材料固定成型后，去除该模子，即可得到目标对象的三维造型。

请参阅图3所示，其示意了本发明一个实施例的制作目标对象的三维造型的系统的示意图。在图3所示的实施例中，所述医疗检测装置为超声装置。该制作目标对象的三维造型的系统30包括用于对目标对象进行超声扫描的超声装置31、用于打印生成目标对象的三维模型的模子的三维打印装置32、以及用于利用模子制作目标对象三维造型的成型装置33。

该超声装置31包括超声探头311，可用于对目标对象进行超声扫描。所述超声探头311可被配置为用于实施二维(2D)扫描、三维(3D)扫描、和/或四维(4D)扫描。所述超声装置可以用于生成目标对象的超声图像，根据扫描方式的不同，相应生成二维(2D)图像、三维(3D)图像、和/或四维(4D)图像。

本发明一些实施例中，可以利用该超声探头311进行三维扫描，以获取目标对象的体积数据集。所述超声装置31可以基于获取的体积数据集经处理后产生目标对象的三维图像。

本发明一些实施例中，超声装置31还包括三维渲染模块312，其可通过体积渲染的方法基于所获取的目标对象的体积数据集进行渲染以产生所述目标对象的三维(3D)图像。三维渲染模块312可以为目标对象体积数据集中的每个体素定义或计算必要信息(例如不透明度和颜色)，这些可通过合适的传递函数来完成，以定义目标对象的每个体素的RGBA(红色、绿色、蓝色和阿尔法)值，从而生成渲染过的目标对象的三维(3D)图像。

本发明一些实施例中，超声装置31还包括显示模块313，其可用于显示目标对象的三维(3D)图像。在本发明一些实施例中，其可用于显示经过超声装置31的三维渲染模块312渲染过的目标对象的三维(3D)图像。

本发明一些实施例中，超声装置31还包括处理模块314，其可基于所述三维图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。在本发明一些实施例中，所述处理模块314可以识别所述目标对象的体积数据集中代表目标对象轮廓的表面，从而基于所识别的表面构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。

本发明一些实施例中，所述三维打印装置32可以通过有线(例如线缆)、和/或无线(例如WIFI、蓝牙等)等方式通信地耦接至所述超声装置31。所述三维打印装置32可以从超声装置31获取目标对象的三维模型的三维数据。该三维打印装置32可以基于该三维数据打印出目标对象的三维造型的模子。该模子通常指浇铸用模型或压制粉末用的模型，该模子的形状与所述目标对象的三维造型的轮廓相对应。该模子可以使成型材料或造型材料(例如陶瓷、石膏、橡胶、塑料等)在其中成型。本申请所述的模子的形状与所述目标对象的三维造型的轮廓相一致，可以将成型材料或造型材料直接灌注在该模子中生成所述目标对象的三维造型。

本发明一些实施例中，所述成型装置33可以利用三维打印装置打印生成的模子生成所述目标对象的三维造型。本发明一些实施例中，所述成型装置33可以为注塑成型装置，可以通过注塑成型的方法，将注塑成型原料注入模子，待注塑成型原料冷却后，去除该模子，即可生成目标对象的三维造型。本发明一些实施例中，所述成型装置可以为手工模型装置，可以通过手工陶艺的方法，直接将合适的成型原料，例如石膏、树脂、蜡等灌注在模子中，待成型原料成型后，即可去除模子，从而生成目标对象的三维造型。本发明一些实施例中，所述成型装置还可以为烘焙装置，可以通过烘焙的方法，直接将烘焙原料注入模子，待烘焙原料冷却后，即可去除模子，从而生成目标对象的三维造型。

本发明的制作目标对象的三维造型的系统30可以通过超声装置31进行超声扫描获取目标对象的三维图像、然后基于三维图像构建出目标对象的三维模型，然后通过三维打印装置32打印出目标对象的三维造型的模子，最后再通过成型装置利用该模子生成目标对象的三维造型。本发明的制作目标对象的三维造型的系统30由于可以生成目标对象三维模型的模子，所以终端客户和/或终端用户可以利用该模子参与到制作目标对象的三维造型的过程中，使得终端客户和/或终端用户具有很好的参与感，具有一定的纪念意义。

请参阅图4所示，在本发明一些实施例中，所述目标对象可以是胎儿。图4示意了通过超声装置最终得到的胎儿的三维图像40。具体来说，可以通过超声装置通过3D扫描模式获取胎儿的体积数据集，基于获取的胎儿的体积数据集产生胎儿的三维图像40(如图4所示)。然后，通过超声装置的处理模块(处理模块的三维创建单元)识别所述胎儿的体积数据集中代表胎儿表面的表面，再基于所识别的胎儿表面构建代表所述胎儿三维形状的三维模型。将胎儿的三维模型的三维数据传输给三维打印装置，然后三维打印装置打印出该胎儿三维模型的模子，最后利用该胎儿的模子制作胎儿的三维造型。胎儿的父母可以参与到利用胎儿的三维模型模子制作最终的胎儿的最终三维模型的过程中，对于父母来说参与度比较强，也非常具有纪念意义。

本发明的一些实施例中，所述目标对象除了是胎儿，还可以是胎儿的局部器官或特征，例如胎儿的脸，也可以通过本发明的方法制作出胎儿的脸的三维造型。请参阅图5和图6所示，其分别示意了通过本发明的方法通过3D打印制作完成的胎儿的脸的模子50和胎儿的脸的模子60。最终，父母可以利用该胎儿的脸的模子50、60通过上述提到的注塑成型、直接灌注成型材料至该模子、或者烘焙等方式制作出胎儿的脸的最终实物模型，以作为特殊的纪念物。

本发明的应用除了上述提到的制作胚胎的三维造型，还可以是其它一些应用，例如目标对象也可以是人的身体部位或器官，可以是手、脚、心脏等。所述目标对象除了是胎儿或人，也可以是其它合适的生物体，例如宠物、动物等。

本发明的制作目标对象的三维造型的方法和系统，不仅可以借助3D打印制作出目标对象的模子，而且通过该模子制作出目标对象的三维造型。而且，在制作目标对象的三维造型的过程中，想要拥有目标对象的实物模型的终端客户/终端用户可以参与到该目标对象的三维造型实物制作的过程中，对于该终端客户/终端用户具有重要的意义。

上面已经描述了一些示例性实施例，然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的模块以不同方式被组合和/或被另外的模块或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种制作目标对象的三维造型的方法，其包括以下步骤：

获取目标对象的形状数据或图像；

基于所述形状数据或所述图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型；

基于所述三维模型通过三维打印方法生成所述目标对象的三维造型的模子。

2.如权利要求1所述的制作目标对象的三维造型的方法，其特征在于，所述获取目标对象的形状数据或图像包括：获取目标对象的三维形状数据或三维图像；

所述基于所述形状数据或所述图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型包括：基于所获取的三维形状数据或三维图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。

3.如权利要求2所述的制作目标对象的三维造型的方法，其特征在于，所述基于所获取的三维形状数据或三维图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型包括：

识别所述目标对象的所述三维形状数据或所述三维图像中代表目标对象轮廓的表面，基于所识别的表面构建代表所述目标对象三维形状的三维模型。

4.如权利要求1所述的制作目标对象的三维造型的方法，其特征在于，通过医疗检测装置获取目标对象的形状数据或图像。

5.如权利要求1所述的制作目标对象的三维造型的方法，其特征在于，所述目标对象为胎儿。

6.如权利要求5所述的制作目标对象的三维造型的方法，其特征在于，通过超声装置获取胎儿的三维形状数据或三维图像，识别所述胎儿的三维形状数据或三维图像中代表胎儿表面的表面，基于所识别的胎儿表面构建代表所述胎儿三维形状的三维模型。

7.如权利要求1所述的制作目标对象的三维造型的方法，还包括对基于所述形状数据或图像构建的代表所述目标对象三维形状的三维模型进行定制化修改。

8.如权利要求1所述的制作目标对象的三维造型的方法，其特征在于，还包括利用所述模子生成所述目标对象的三维造型。

9.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行于计算机系统或医疗检测装置，其可用于执行如权利要求1至8中任意一项所述的制作目标对象的三维造型的方法。

10.一种用于制作目标对象的三维造型的系统，其包括：

医疗检测装置，用于获取目标对象的形状数据或图像并基于所述形状数据或所述图像构建代表所述目标对象三维形状的三维模型；

三维打印装置，用于基于所述三维模型打印生成所述目标对象的三维造型的模子。

11.如权利要求10所述的制作目标对象的三维造型的系统，其特征在于，还包括成型装置，所述成型装置用于利用所述模子生成所述目标对象的三维造型。

12.如权利要求10所述的制作目标对象的三维造型的系统，其特征在于，所述医疗检测装置为超声装置。

13.如权利要求10所述的制作目标对象的三维造型的系统，其特征在于，所述模子的形状与所述目标对象的三维造型的轮廓相对应。

Images