一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法与装置制造方法及图纸

一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法，识别手心手背，获取数据库中人工标注手部图像的手部关键点；获取数据库中人工标注手部图像的手部关键点与穴位点的位置关系；对于待识别手部图像，定位其手部关键点，并基于所述位置关系，计算待识别手部图像的穴位点位置。本发明专利技术还提供了一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的装置，与现有技术相比，本发明专利技术能够准确、实时检测蒙医手部穴位位置。实时检测蒙医手部穴位位置。实时检测蒙医手部穴位位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法与装置


[0001]本专利技术属于图像处理
，特别涉及一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法与装置。

技术介绍

[0002]目前穴位识别方法大多是针对中医进行研究，很少有对蒙医穴位的研究。众所周知，蒙医穴位的具体位置对蒙医针灸疗法的学习和临床操作起着关键的作用，蒙医穴位定位的准确性直接影响蒙医针灸疗法的疗效。而目前蒙医穴位的相关资料较少，蒙医穴位理论教学与临床应用的现代工具较少，并且穴位定位非常复杂，需要长时间的专业训练才能找准穴位位置，对初学者或者经验不丰富的医生来说，时常会出现一些问题。而当前在蒙医穴位定位方面仍采用经验教学，导致教学难度增大，不利于蒙医针灸的发展。
[0003]中医穴位主要分布在人体经络线上特殊的点区部位，主要的定位方法有体表标志法和指寸定位法，且对中医定位有准确的医学描述，但是蒙医穴位分布散乱，对其位置没有准确的医学描述，无法采用中医穴位的定位方法来确定蒙医穴位的位置。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法与装置，该方法可以通过计算机实现蒙医手部穴位定位，能快速、准确地找到蒙医手部穴位位置，降低蒙医穴位定位难度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法，包括：
[0007]步骤1，识别手心手背，待识别的蒙医手部穴位有五个，其中两个分布在手心，另外三个分布在手背；
[0008]步骤2，获取数据库中人工标注手部图像的手部关键点；
[0009]步骤3，获取数据库中人工标注手部图像的手部关键点与穴位点的位置关系；
[0010]步骤4，对于待识别手部图像，定位其手部关键点，并基于所述位置关系，计算待识别手部图像的穴位点位置。
[0011]在一个实施例中，所述步骤1，识别模型采用YOLOv3模型，通过网页爬虫软件从互联网上爬取手部图像，对手心及手背进行标注，制作手心手背识别数据集，并划分为训练集和测试集，利用该数据集训练所述识别模型。
[0012]在一个实施例中，所述步骤2，数据库为谷歌开源库MediaPipe，其人工标注手部图像中，手部关键点有21个，腕部编号为0，从拇指指根到指尖，将关节从1开始顺次编号至4，从食指指根到指尖，将关节从5开始顺次编号至8，从中指指根到指尖，将关节从9开始顺次编号至12，从无名指指根到指尖，将关节从13开始顺次编号至16，从小指指根到指尖，将关节从17开始顺次编号至20，由此，得到21个手部关键点K0～K
20
。
[0013]在一个实施例中，所述步骤3，采用平均值法或多项式拟合法求取所述位置关系；
[0014]所述平均值法，步骤如下：
[0015]步骤(1)，获取数据库中人工标注手部图像的第i个手部关键点K
i
的坐标(x
i(K)
,y
i(K)
)以及第j个穴位点A
j
的坐标(x
j(A)
,y
j(A)
)，选取与A
j
距离最近的两个关键点K
k
、K
l
，将K
k
、K
l
连线，取连线的中点作为A
j
的基准点C
j
，C
j
的坐标为(x
j(C)
,y
j(C)
)，其中k＜l；
[0016]步骤(2)，求A
j
与其基准点C
j
的位置关系，所述位置关系包括A
j
与C
j
之间的距离以及一个夹角所述夹角为线段C
j
K
k
与线段C
j
A
j
夹角；
[0017]步骤(3)：对和进行归一化处理，首先，取关键点K
k
、K
l
连线的一半为L
j
，对进行归一化处理；以关键点K0为原点，取关键点K0‑
K5连线与关键点K0‑
K
l
连线的夹角θ
oj
，若l＝5，则关键点K0‑
K
l
连线改为K0‑
K
17
连线；对进行归一化处理，归一化之后的距离d
′
c,j
和角度θ
′
j(A)
由公式：
[0018][0019][0020]求得；
[0021]步骤(4)：对数据库中所有人工标注手部图像的距离d
′
c,j
和角度θ
′
j(A)
分别求平均，并计算出A
j
与其基准点C
j
之间的平均距离及平均角度
[0022][0023][0024]其中n为数据库中人工标注手部图像的总数；
[0025]步骤(5)：根据平均距离及平均角度求出输入手部图像中未知穴位点A与其基准点之间的距离Length
j
及角度Angle
j
的关系，计算公式为：
[0026][0027][0028]所述多项式拟合法，根据关键点和穴位点位置，找到基准点，求出所有人工标注图像中的基准点与穴位点距离与角度选取L
j
、θ
oj
，并分别对穴位点与基准点的距离和穴位点与基准点、关键点之间的角度关系进行多项式拟合，进而获得穴位点与关键点之间的位置关系。
[0029]在一个实施例中，所述步骤4，穴位点坐标点(x
″
j(A)
，y
″
j(A)
)通过如下公式求取：
[0030][0031][0032]其中(x
j(C)
,y
j(C)
)为穴位点相对应的基准点坐标，Length
j
为穴位点与基准点之间
的距离，Angle
j
为穴位点与基准点之间的角度。
[0033]本专利技术还提供了一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的装置，包括：
[0034]图像采集模块，用于采集对象的手部图片，所述手部图片包括手心图片和手背图片；
[0035]识别模块一，识别所述手部图片为手心图片或手背图片；
[0036]识别模块二，识别手心图片或手背图片的手部关键点；
[0037]定位模块，根据手部关键点与穴位点的位置关系，定位手部图片的穴位点；
[0038]标记模块，根据所述定位模块的定位，在所述手部图片上对穴位点进行标记；
[0039]输出模块，输出标记完成的手部图片。
[0040]在一个实施例中，所述图像采集模块为摄像机以及背景纯净的平板，所述平板用于放置用户的手部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法，其特征在于，包括：步骤1，识别手心手背，待识别的蒙医手部穴位有五个，其中两个分布在手心，另外三个分布在手背；步骤2，获取数据库中人工标注手部图像的手部关键点；步骤3，获取数据库中人工标注手部图像的手部关键点与穴位点的位置关系；步骤4，对于待识别手部图像，定位其手部关键点，并基于所述位置关系，计算待识别手部图像的穴位点位置。2.根据权利要求1所述基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法，其特征在于，所述步骤1，识别模型采用YOLOv3模型，通过网页爬虫软件从互联网上爬取手部图像，对手心及手背进行标注，制作手心手背识别数据集，并划分为训练集和测试集，利用该数据集训练所述识别模型。3.根据权利要求1所述基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法，其特征在于，所述步骤2，数据库为谷歌开源库MediaPipe，其人工标注手部图像中，手部关键点有21个，腕部编号为0，从拇指指根到指尖，将关节从1开始顺次编号至4，从食指指根到指尖，将关节从5开始顺次编号至8，从中指指根到指尖，将关节从9开始顺次编号至12，从无名指指根到指尖，将关节从13开始顺次编号至16，从小指指根到指尖，将关节从17开始顺次编号至20，由此，得到21个手部关键点K0～K
20
。4.根据权利要求3所述基于图像处理识别蒙医手部穴位的方法，其特征在于，所述步骤3，采用平均值法或多项式拟合法求取所述位置关系；所述平均值法，步骤如下：步骤(1)，获取数据库中人工标注手部图像的第i个手部关键点K
i
的坐标(x
i(K)
,y
i(K)
)以及第j个穴位点A
j
的坐标(x
j(A)
,y
j(A)
)，选取与A
j
距离最近的两个关键点K
k
、K
l
，将K
k
、K
l
连线，取连线的中点作为A
j
的基准点C
j
，C
j
的坐标为(x
j(C)
,y
j(C)
)，其中k＜l；步骤(2)，求A
j
与其基准点C
j
的位置关系，所述位置关系包括A
j
与C
j
之间的距离以及一个夹角所述夹角为线段C
j
K
k
与线段C
j
A
j
夹角；步骤(3)：对和进行归一化处理，首先，取关键点K
k
、K
l
连线的一半为L
j
，对进行归一化处理；以关键点K0为原点，取关键点K0‑
K5连线与关键点K0‑
K

【专利技术属性】
技术研发人员：石宝，田宇，晓艳，杨德志，段凯博，张心月，李林，周昊，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：