假肢通常由仿人体功能并能承载人体重量的支撑部件、仿人体外形的装饰部件和假肢接受腔三部分组成。假肢接受腔作为人体和假肢之间生物力学界面,是人体和假肢之间的直接连接媒体。人体与假肢之间的力都是通过残肢和接受腔的接触面进行传递的,因此,接受腔设计的好坏直接关系着使用者的穿戴是否舒适以及能否稳定行走。传统手工制作假肢接受腔存在效率低、周期长、灵活度低和成本过高等缺点。随着近些年来计算机辅助设计和制造(Computer Aided Design and Manufacturing,简称CAD/CAM)技术的迅速发展,人们开始尝试用计算机辅助接受腔设计,配合逐渐成熟的三维打印技术(3D Printing),以期能够提高接受腔的一次制成率。本文利用OpenSceneGraph和PCL点云库,基于Visual Studio中Qt框架设计并实现了假肢接受腔匹配与生成系统。该系统可以实现对点云模型和三角网格曲面的处理,主要包括点云数据的读取及可视化、点云模型围长计算、点云模型的自适应分层与数学模型的建立、模型匹配、点云曲面重建、曲面边界提取、曲面偏移及曲面加厚等功能。该系统的主要输入为三维扫描仪扫描病人残肢表面得到的点云文件,可以实现残肢点云模型匹配接受腔数据库中与之最为适配的接受腔模型。若匹配成功,输出可被3D打印机识别的接受腔模型;若匹配失败,还可由病人残肢的点云数据直接生成可被3D打印机识别的接受腔模型。该系统匹配或生成的接受腔模型与病人残肢形状一致,在满足精度要求的同时,能够缩短制作周期,降低制作成本。