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龙图腾网获悉福州大学申请的专利脊柱3D建模的方法和系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115908717B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211600511.8，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权脊柱3D建模的方法和系统是由李玉榕;陈家瑾;陈建国设计研发完成，并于2022-12-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本脊柱3D建模的方法和系统在说明书摘要公布了：本发明提出一种脊柱3D建模的方法和系统，首先，在Unity软件中初始化AzureKinect传感器的身体追踪功能捕获关节点坐标数据，并采用骨长约束法和无迹卡尔曼滤波法对数据进行处理生成控制点，再采用Catmull‑Rom样条插值得到拟合的脊柱曲线；其次，在场景中建立通用的3D脊柱模型并配准到拟合脊柱曲线上，得到实时更新的个性化3D脊柱模型；最后，根据拟合脊柱线的曲率分析算法自动计算冠状面的Cobb角和矢状面的胸椎后凸角、腰椎前凸角。本发明的优点是能够实时可视化3D脊柱模型并准确的评估脊柱角度参数，且无任何电离辐射、成本低廉以及便捷易部署，适用于脊柱侧弯筛查和脊柱康复训练评估。

本发明授权脊柱3D建模的方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种脊柱3D建模的方法，其特征在于：首先，在Unity软件中初始化AzureKinect传感器的身体追踪功能捕获关节点坐标数据，并采用骨长约束法和无迹卡尔曼滤波法对数据进行处理生成控制点，再采用Catmull-Rom样条插值得到拟合的脊柱曲线；其次，在场景中建立通用的3D脊柱模型并配准到拟合脊柱曲线上，得到实时更新的个性化3D脊柱模型；最后，分别对样条线在冠状面和矢状面的投影进行曲率分析，计算得到Cobb角度、胸椎后凸角和腰椎前凸角； 在Unity中配置AzureKinect环境并初始化身体追踪功能，根据AzureKinect数据流的形式，将原始关节点数据排成队列输入，根据原始关节点和额外计算添加的关节点生成控制点以精确的建模和定位椎骨，采用UKF和骨长约束法对得到关节点数据处理以提高精度； 控制点生成的具体方法为：对于AzureKinect身体追踪自动跟踪的关节点，选取其中与脊柱相关的四个点：Neck，SpineChest，SpineNaval，Pelvis作为基础控制点；将LeftShoulder和LeftHip，RightShoulder和RightHip分别连接，代表身体左侧和右侧的肩-髋连接向量；然后将左、右侧肩-髋连接向量25%和65%处连接线的中点，以及LeftShoulder和RightShoulder的中点作为额外添加的控制点； 控制点生成的具体方法为：所述骨长约束法具体为： 将关节点数据表示为，其中k表示传感器捕获的帧数，i表示关节点序号；关节点之间的骨长用两点之间的欧氏距离表示为，其中： 式1 取波动较小的关节点数据求均值，最终得到计算值为： 式2 由于传感器对不同关节点的准确度表现不同，因此不同的骨长对应不同的阈值；对左右肩关节长度和左右髋关节长度设置不同的误差阈值，当误差大于设定阈值时，考虑出现数据尖峰抖动，通过滤波器修正采集到的该关节点位置信息。

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