基于人耳模型的针灸方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及针灸学技术领域，尤其涉及一种基于人耳模型的针灸方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

针灸是针法和灸法的总称，针法是指在中医理论的指导下把针具(通常指毫针)按照一定的角度刺入患者体内，运用捻转与提插等针刺手法来对人体特定部位进行刺激从而达到治疗疾病的目的，刺入点称为人体腧穴，简称穴位，根据最新针灸学教材统计，人体共有361个正经穴位，灸法是以预制的灸炷或灸草在体表一定的穴位上烧灼、熏熨，利用热的刺激来预防和治疗疾病，通常以艾草最为常用，故而称为艾灸，另有隔药灸、柳条灸、灯芯灸、桑枝灸等方法，如今人们生活中也经常用到的多是艾条灸；而针灸中对针法要求较高，在学习针灸时大多需要长期的投入训练，还需要导师实施指导，教学的速度慢，效率低，且导师在指导过程中对针灸手法的评测相对主观，无法实现针灸过程的智能化显示及提示，不利于教学。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种基于人耳模型的针灸方法、系统、设备及存储介质。

一种基于人耳模型的针灸方法，所述方法包括：

获取人耳模型的三维数据，并根据所述三维数据生成虚拟人耳三维模型；

将所述人耳模型的穴位坐标与所述人耳三维模型进行映射融合，使所述人耳三维模型具有与所述人耳模型相同的穴位坐标，并在移动终端对所述虚拟人耳三维模型进行显示；

获取针灸针的状态数据和穴位的压力数据；

根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；及判断所述状态数据是否在预设状态数据的范围内；同时在所述虚拟人耳三维模型上显示所述被针灸的穴位；

当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则进行第一声光提示。

在一个实施例中，所述状态数据包括：运动轨迹、提插深度、旋转角度、旋转方向和旋转范围。

一种基于人耳模型的针灸系统，所述系统包括：

模型建立模块，用于获取人耳模型的三维数据，并根据所述三维数据生成虚拟人耳三维模型；

穴位坐标确定模块，用于将所述人耳模型的穴位坐标与所述人耳三维模型进行映射融合，使所述人耳三维模型具有与所述人耳模型相同的穴位坐标；

数据获取模块，用于获取针灸针的状态数据和穴位的压力数据；

判断模块，用于根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；及判断所述状态数据是否在预设状态数据的范围内；同时在所述虚拟人耳三维模型上显示所述被针灸的穴位；

提示模块，当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则进行第一声光提示。

在一个实施例中，所述模型建立模块包括：主控芯片及摄像头，所述摄像头获取所述人耳模型的图片信息，并根据所述图片信息提取所述三维数据，并传输给所述主控芯片，所述主控芯片根据所述三维数据生成所述虚拟人耳三维模型，并通过移动终端对所述虚拟人耳三维模型进行显示。

在一个实施例中，所述穴位坐标确定模块包括：红外成像仪，所述红外成像仪获取所述人耳模型上的穴位对应的坐标，将所述坐标传输给所述主控芯片，所述主控芯片将所述坐标与所述虚拟人耳三维模型进行映射融合；其中，所述穴位为深色印记，便于所述红外成像仪对所述穴位进行成像。

在一个实施例中，所述数据获取模块包括：所述数据获取模块包括：加速度计、地磁场传感器和压力传感器；所述加速度计获取所述针灸针的运动轨迹和提插深度，并传输给所述主控芯片；所述地磁场传感器获取所述针灸针的旋转角度、旋转方向、旋转范围，并传输给所述主控芯片；所述压力传感器获取所述针灸针对穴位施加的压力数据，并传输给所述主控芯片；所述主控芯片根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；判断所述旋转角度、旋转方向、旋转范围是否分别在预设的旋转角度、预设的旋转方向和预设的旋转范围的范围内；判断所述运动轨迹和提插深度是否分别在预设的运动轨迹和预设的提插深度的范围内；

当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则控制所述提示模块进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则控制所述提示模块进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则控制所述提示模块进行第一声光提示。

在一个实施例中，所述地磁场传感器和三轴陀螺仪均设置在所述针灸针的顶部；所述人耳模型的每个穴位设置有凹孔，所述凹孔内设置有弹性块，所述压力传感器设置在对应的弹性块底部。

在一个实施例中，所述提示模块包括：喇叭和穴位灯；

所述第一声光提示为：所述主控芯片控制所述喇叭播放“错误”提示，所述穴位灯不亮；所述第二声光提示为：所述主控芯片控制所述喇叭播放“正确”提示，所述穴位灯点亮。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

获取人耳模型的三维数据，并根据所述三维数据生成虚拟人耳三维模型；

将所述人耳模型的穴位坐标与所述人耳三维模型进行映射融合，使所述人耳三维模型具有与所述人耳模型相同的穴位坐标，并在移动终端对所述虚拟人耳三维模型进行显示；

获取针灸针的状态数据和穴位的压力数据；

根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；及判断所述状态数据是否在预设状态数据的范围内；同时在所述虚拟人耳三维模型上显示所述被针灸的穴位；

当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则进行第一声光提示。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

获取人耳模型的三维数据，并根据所述三维数据生成虚拟人耳三维模型；

将所述人耳模型的穴位坐标与所述人耳三维模型进行映射融合，使所述人耳三维模型具有与所述人耳模型相同的穴位坐标，并在移动终端对所述虚拟人耳三维模型进行显示；

获取针灸针的状态数据和穴位的压力数据；

根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；及判断所述状态数据是否在预设状态数据的范围内；同时在所述虚拟人耳三维模型上显示所述被针灸的穴位；

当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则进行第一声光提示。

本申请通过实时获取人耳模型的三维数据，进而在移动终端显示虚拟人耳三维模型，来展示人耳模型的多个实际穴位，并在虚拟人耳三维模型上实时显示被针灸的穴位，使得在对人耳模型进行针灸时，能够在移动终端上实时查看针灸的位置；同时，无论在针灸正确还是针灸错误的情况下，均可以通过声光来进行提示，提高了针灸过程的智能化显示及提示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中基于人耳模型的针灸方法的流程图；

图2为一个实施例中基于人耳模型的针灸系统的结构框图；

图3为另一个实施例中基于人耳模型的针灸系统的结构框图；

图4为一个实施例中基于人耳模型的针灸系统中加速度计的原理图；

图5为一个实施例中基于人耳模型的针灸系统中地磁场传感器的原理图；

图6为一个实施例中计算机设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为一个实施例中基于人耳模型的针灸方法的流程图。参照图1，所述方法包括：

S10：获取人耳模型的三维数据，并根据所述三维数据生成虚拟人耳三维模型；

S20：将所述人耳模型的穴位坐标与所述人耳三维模型进行映射融合，使所述人耳三维模型具有与所述人耳模型相同的穴位坐标，并在移动终端对所述虚拟人耳三维模型进行显示；

S30：获取针灸针的状态数据和穴位的压力数据；

S40：根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；及判断所述状态数据是否在预设状态数据的范围内；同时在所述虚拟人耳三维模型上显示所述被针灸的穴位；

S50：当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则进行第一声光提示。本申请通过实时获取人耳模型的三维数据，进而在移动终端显示虚拟人耳三维模型，来展示人耳模型的多个实际穴位，并在虚拟人耳三维模型上实时显示被针灸的穴位，使得在对人耳模型进行针灸时，能够在移动终端上实时查看针灸的位置；同时，无论在针灸正确还是针灸错误的情况下，均可以通过声光来进行提示，提高了针灸过程的智能化显示及提示。具体的，所述状态数据包括：位置数据、旋转角度数据和角度数据。

本发明还提供一种基于人耳模型的针灸系统，如图2所示，所述系统包括：模型建立模块100、穴位坐标确定模块200、数据获取模块300、判断模块400和提示模块500；其中，所述模型建立模块100用于获取人耳模型的三维数据，并根据所述三维数据生成虚拟人耳三维模型；

所述穴位坐标确定模块200用于将所述人耳模型的穴位坐标与所述人耳三维模型进行映射融合，使所述人耳三维模型具有与所述人耳模型相同的穴位坐标；所述数据获取模块300用于获取针灸针的状态数据和穴位的压力数据；所述判断模块400用于根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；判断所述状态数据是否在预设状态数据的范围内；所述提示模块500，用于当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则进行第一声光提示。

在上一实施例的基础上，如图3所示，所述模型建立模块100包括：主控芯片101及摄像头102，所述主控芯片101采用Cortex-M3，其主频72MHz，其待机电流为2μA，所述摄像头102获取所述人耳模型的图片信息，并根据所述图片信息提取所述三维数据，并传输给所述主控芯片101，所述主控芯片101根据所述三维数据生成所述虚拟人耳三维模型，并通过移动终端对所述虚拟人耳三维模型进行显示，其中所述主控芯片101与所述摄像头102通过有线传输方式连接或无线传输方式连接，所述无线传输方式具体可为蓝牙，所述蓝牙采用HC08蓝牙4.0。

在另一个实施例中，如图3所示，所述穴位坐标确定模块200包括：红外成像仪201，所述红外成像仪201获取所述人耳模型上的穴位对应的坐标，将所述坐标传输给所述主控芯片101，所述主控芯片101将所述坐标与所述虚拟人耳三维模型进行映射融合；其中，所述穴位为深色印记，便于所述红外成像仪201对所述穴位进行成像。

在一个实施例中，如图3所示，所述数据获取模块300包括：所述数据获取模块包括：加速度计301、地磁场传感器302和压力传感器303；所述加速度计301获取所述针灸针的运动轨迹和提插深度，并传输给所述主控芯片101；所述地磁场传感器302获取所述针灸针的旋转角度、旋转方向和旋转范围，并传输给所述主控芯片；所述压力传感器303获取所述针灸针对穴位施加的压力数据，并传输给所述主控芯片101；所述主控芯片101根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；判断所述旋转角度、旋转方向、旋转范围是否分别在预设的旋转角度、预设的旋转方向和预设的旋转范围的范围内；判断所述运动轨迹和提插深度是否分别在预设的运动轨迹和预设的提插深度的范围内；当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则控制所述提示模块500进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则控制所述提示模块500进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则控制所述提示模块500进行第一声光提示。

具体的，如图4所示，所示加速度计301的计算原理如下：设矢量R是加速度计所检测的矢量RX，RY，RZ是矢量R在X，Y，Z上的投影，则R^2＝RX^2+RY^2+RZ^2，其中RX，RY，RZ值是实际中加速度计输出的线性相关值，通过该原理可以计算出所示针灸针的行针轨迹，包括针灸针的运动轨迹，针灸针的提插深度。所述主控芯片101采用的Cortex-M3具备动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出物体当前的实时运动姿态，并且所述主控芯片101采用数字滤波技术。

如图5所示，所示地磁场传感器302的原理如下：地磁场是一个矢量，对于一个固定的地点来说，这个矢量可以被分解为两个与当地水平面平行的分量和一个与当地水平面垂直的分量，如果保持磁力计和水平面平行，那么磁力计的三个轴就和这三个分量对应起来，只需要用磁力计水平方向两轴(通常为X轴和Y轴)的检测数据就可以计算出航向角，当磁力计水平旋转的时候，航向角在0°-360°之间变化，通过该原理可以得到针灸针的旋转角度、旋转方向和旋转范围。

本发明克服了现有的针灸学习教学内容抽象、实训方式落后的问题，通过建立虚拟人耳三维模型进行针灸教学，通过将实体的人耳模型构建成能巩固在移动终端，也就是显示器上显示的虚拟人耳三维模型，使原本看不见穴位能够立体呈现，学生可以身临其境地观察到穴位的三维位置，更容易理解针灸的知识，更快速地了解每个穴位的位置，从而缩短学习针灸知识的学习时间，根据学生下针的位置、角度、力度、延时时长、提插幅度大小，数据获取模块通过搜集数据，与预设值进行比对，通过判断模块及提示模块给出实时反馈，增强实训效果，解决了目前针灸学习中存在的教学内容抽象、实训方式落后的问题。

在一个实施例中，所述地磁场传感器302和三轴陀螺仪302均设置在所述针灸针的顶部；所述人耳模型的每个穴位设置有凹孔，所述凹孔内设置有弹性块，所述压力传感器303设置在对应的弹性块底部。

在一个实施例中，所述提示模块500包括：喇叭501和穴位灯502；

所述第一声光提示为：所述主控芯片101控制所述喇叭501播放“错误”提示，所述穴位灯502不亮；所述第二声光提示为：所述主控芯片101控制所述喇叭501播放“正确”提示，所述穴位灯502点亮。具体的，所述人耳模型的上对应每个穴位设置有凹孔，凹孔内设置有弹性块，弹性块可采用硅胶或橡胶材质，压力传感器303设置在对应弹性块的底部，喇叭501和穴位灯502均设置在对应弹性块内，通过弹性块作为穴位的扎针受体，可模拟扎针的真实手感，弹性块被扎针时会对压力传感器303产生挤压力，从而传递信号给所述主控芯片101进行，并将根据判断结果控制喇叭501和穴位灯502进行相应的动作。

图6示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端，也可以是服务器。如图6所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现年龄识别方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行年龄识别方法。本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

获取人耳模型的三维数据，并根据所述三维数据生成虚拟人耳三维模型；

将所述人耳模型的穴位坐标与所述人耳三维模型进行映射融合，使所述人耳三维模型具有与所述人耳模型相同的穴位坐标，并在移动终端对所述虚拟人耳三维模型进行显示；

获取针灸针的状态数据和穴位的压力数据；

根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；及判断所述状态数据是否在预设状态数据的范围内；同时在所述虚拟人耳三维模型上显示所述被针灸的穴位；

当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则进行第一声光提示。

在一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

获取人耳模型的三维数据，并根据所述三维数据生成虚拟人耳三维模型；

将所述人耳模型的穴位坐标与所述人耳三维模型进行映射融合，使所述人耳三维模型具有与所述人耳模型相同的穴位坐标，并在移动终端对所述虚拟人耳三维模型进行显示；

获取针灸针的状态数据和穴位的压力数据；

根据所述压力数据确定被针灸的穴位，并判断所述被针灸的穴位是否为病症对应的穴位；及判断所述状态数据是否在预设状态数据的范围内；同时在所述虚拟人耳三维模型上显示所述被针灸的穴位；

当所述被针灸的穴位不是病症对应的穴位，则进行第一声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据在预设状态数据的范围内则进行第二声光提示；当所述被针灸的穴位是病症对应的穴位，且所述状态数据不在预设状态数据的范围内，则进行第一声光提示。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。