The invention discloses a method for measuring the scoliosis angle of human back based on digital image processing. The normal digital camera is used to capture the image of human back. After preprocessing the image, the region of interest is acquired, then the region of interest is grayed, and then the gray image is binarized to obtain the binary image of human back contour. The feature points of the spine contour are obtained by denoising the binary image, and then the fitting curve of the spine contour is obtained by least squares polynomial fitting of the feature points. Finally, the scoliosis angle is calculated according to the fitting curve. The method of the invention is simple and practical, the algorithm is easy to realize, and the aim of scoliosis angle measurement can be effectively accomplished.
【技术实现步骤摘要】
一种基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法
本专利技术涉及图像处理
,尤其是一种基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法。
技术介绍
脊柱是人体的中轴,脊柱侧弯严重时不仅会造成身体外观异常、运动功能障碍,还可因胸廓畸形而造成心肺功能障碍,降低生活质量,严重影响青少年身心健康的发育。该病如果不及早发现并积极治疗,不仅影响患儿的体型和外观,而且可能造成心肺功能异常,使脊柱过早退变,出现疼痛,躯干不平衡。畸形严重的病儿,甚至早期出现心肺功能的衰竭,导致死亡。脊柱侧弯又称脊柱侧凸,是指其脊柱的一个或数个节段向侧方弯曲并伴有椎体旋转和矢状面上后凸或前凸的增加或减少的脊柱畸形,国际脊柱侧凸研究学会定义脊柱侧弯:应用Cobb角法测量站立位脊柱正位X线片的脊柱弯曲,角度大于10度。检查脊柱侧弯的方法有很多,大致可分为物理测量及图像测量两类。物理测量是指与人体背部直接接触测量脊柱侧弯,主要有Adams向前弯腰试验、应用脊柱侧凸尺测量躯干旋转角度、测量肋骨隆凸等方法;图像测量是指不与人体背部进行直接接触的检查方法,主要有莫尔图像测量法、X光片测量法、结构光测量法、激光扫描仪测量法等。现有方法虽然能够对脊柱侧弯进行检查,但由于现有的普查方法是大多是基于人工的物理检测,在对大量的人群进行普查尤其是青少年体检时,人工检测繁琐,效率低,由于检查人员疲劳也会造成错判和误判。而用X光片来进行普查,会对青少年特别是儿童造成很多不必要的辐射伤害,并且费用较高。为减少人工钱财的浪费,提高脊柱侧弯检测效率,避免物理测量主观因素带来的误检,数字图像处理方法是一种快速高效的脊柱侧 ...
【技术保护点】
1.一种基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用数码相机拍摄获取人体背部图像:(2)读取图像,获取图像的相关信息;(3)对步骤(2)中的人体背部图像进行图像识别和分割预处理,截取感兴趣区域;(4)将步骤(3)中的截取图像转化为灰度值图像,并进行灰度值均衡化处理;(5)对步骤(4)中的人体背部灰度值图像作阈值处理和降噪处理,得到背部轮廓二值化图像;(6)对步骤(5)中的人体背部轮廓二值化图像作模板比对以及细化处理,得到人体背部脊柱轮廓曲线特征点;(7)将步骤(6)得到的人体背部脊柱轮廓特征点拟合成脊柱轮廓特征曲线;(8)根据步骤(7)中的脊柱轮廓特征曲线计算得到脊柱侧弯角度。
【技术特征摘要】
1.一种基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用数码相机拍摄获取人体背部图像:(2)读取图像,获取图像的相关信息;(3)对步骤(2)中的人体背部图像进行图像识别和分割预处理,截取感兴趣区域;(4)将步骤(3)中的截取图像转化为灰度值图像,并进行灰度值均衡化处理;(5)对步骤(4)中的人体背部灰度值图像作阈值处理和降噪处理,得到背部轮廓二值化图像;(6)对步骤(5)中的人体背部轮廓二值化图像作模板比对以及细化处理,得到人体背部脊柱轮廓曲线特征点;(7)将步骤(6)得到的人体背部脊柱轮廓特征点拟合成脊柱轮廓特征曲线;(8)根据步骤(7)中的脊柱轮廓特征曲线计算得到脊柱侧弯角度。2.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法,其特征在于,步骤(1)中,对人体背部图像进行采集时,被采集人需要站正,图片包含从颈椎最上端到腰椎最下端的区域。3.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法,其特征在于,步骤(2)中,获取到图像的信息至少包括图像的高度和宽度信息以及每一像素点的RGB信息。4.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法,其特征在于,步骤(3)中,对图像进行识别分割截取时,舍去两侧多余轮廓干扰,保留主要的脊柱轮廓部分。5.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法,其特征在于,步骤(4)中,将截取图像转化为灰度值图像,并进行灰度值均衡化处理,具体包括以下分步骤:(41)将截取的彩色图像转化为灰度值图像;(42)对步骤(41)中灰度值图像进行灰度值均衡化处理;(43)对步骤(42)得到的图像进行滤波处理,完成人体背部图像预处理。6.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯角度测量方法,其特征在于,步骤(5)中,将人体背部灰度值图像作阈值处理和降噪处理,得到背部轮廓二值化图像具体包括如下步骤:(51)创建与步骤(4)得到的灰度图像大小相同的0值二值化图像P;(52)对步骤(4)得到的灰度值图像进行像素点遍历比较操作;(53)若像素点灰度值小于左右两侧像素点灰度值,则将空白图像P相同位置像素点置1,得到二值化图像P1;(54)若像素点灰度值小于左右相隔一位的像素点灰度值,则将空白图像P相同位置像素点置1,得到二值化图像P2;(55)若像素点灰度值小于左右相隔两位的像素点灰度值,则将空白图像P相同位...
【专利技术属性】
技术研发人员:邢丽冬,陆俊,钱志余,叶科学,姚柳叶,王笑,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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