颅骨孔洞姿态估计方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种颅骨孔洞姿态估计方法、装置、电子设备及存储介质，其中颅骨孔洞姿态估计方法，包括：获取双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标；基于多组目标双目二维圆心坐标，确定双目颅骨孔洞图像中多个不共线的目标孔洞的多个目标三维圆心坐标；基于多个目标三维圆心坐标，确定双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的法向姿态角估计值。本发明专利技术能够实现简化估计颅骨孔洞姿态的过程，减少人工干预，提高估计颅骨孔洞姿态的自动化性能，同时针对场景的变换也具有更强的鲁棒性。时针对场景的变换也具有更强的鲁棒性。时针对场景的变换也具有更强的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
颅骨孔洞姿态估计方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种颅骨孔洞姿态估计方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]众所周知，脑机接口是指人或动物与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与外部设备的信息交换，并且，当脑机接口应用于脑部时可以估计颅骨孔洞姿态，以便于基于估计的颅骨孔洞姿态为颅底骨折的诊断及颅脑创伤的综合判断及治疗提供理论依据。
[0003]相关技术中，针对颅骨孔洞姿态，通常先利用双目相机拍摄颅骨孔洞图像，并通过调整高斯模糊核、Canny算法阈值的方式提取颅骨孔洞边缘，再针对提取的颅骨孔洞边缘拟合椭圆方程，并将椭圆方程的圆平面的法向量确定为颅骨孔洞的法向姿态角。
[0004]然而，由于调整高斯模糊核和Canny算法阈值需要人为手动调整参数，并且手动调整参数至提取的颅骨孔洞边缘足够准确时才能成功拟合椭圆方程，不仅调整过程耗时费力，而且调整后的参数也只适用于当前场景，从而导致颅骨孔洞姿态估计的效率低且适用范围受限。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种颅骨孔洞姿态估计方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中依赖于手动调整参数至颅骨孔洞边缘足够准确才能针对当前场景进行颅骨孔洞姿态估计所导致的颅骨孔洞姿态估计的效率低且适用范围受限的缺陷，实现简化估计颅骨孔洞姿态的过程，减少人工干预，提高估计颅骨孔洞姿态的自动化性能，同时针对场景的变换也具有更强的鲁棒性。
[0006]本专利技术提供一种颅骨孔洞姿态估计方法，包括：
[0007]获取双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标；
[0008]基于所述多组目标双目二维圆心坐标，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个不共线的目标孔洞的多个目标三维圆心坐标；
[0009]基于所述多个目标三维圆心坐标，确定所述双目颅骨孔洞图像中所述多个孔洞的法向姿态角估计值。
[0010]根据本专利技术提供的一种颅骨孔洞姿态估计方法，所述获取双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标，包括：
[0011]将双目颅骨孔洞图像输入到预设HoleNet网络模型中，得到所述预设HoleNet网络模型输出的多个孔洞的多组预测双目二维圆心坐标；
[0012]对所述多组预测双目二维圆心坐标进行几何过滤，确定初匹配的多组双目二维圆心坐标；
[0013]对所述初匹配的多组双目二维圆心坐标进行图像特征过滤，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标；
[0014]其中，所述预设HoleNet网络模型用于提取所述双目颅骨孔洞图像的底层图像特征，并对所述底层图像特征进行学习和预测，基于学习所得的每个孔洞的圆心局部特征和预测所得的每个孔洞内含的圆心坐标，确定所述多个孔洞的多组预测双目二维圆心坐标。
[0015]根据本专利技术提供的一种颅骨孔洞姿态估计方法，所述多组预测双目二维圆心坐标包括左目颅骨孔洞图像的多个孔洞中分布的多个预测左目二维圆心坐标和右目颅骨孔洞图像的多个孔洞中分布的多个预测右目二维圆心坐标，所述对所述多组预测双目二维圆心坐标进行几何过滤，确定初匹配的多组双目二维圆心坐标，包括：
[0016]确定所述多个预测左目二维圆心坐标中预测左目二维圆心坐标对应所述右目颅骨孔洞图像中的第一极线；
[0017]将所述多个预测右目二维圆心坐标中与所述第一极线之间的距离超过第一预设距离阈值的预测右目二维圆心坐标删除，确定多个目标预测右目二维圆心坐标；
[0018]确定所述多个目标预测右目二维圆心坐标中目标预测右目二维圆心坐标对应所述左目颅骨孔洞图像中的第二极线；
[0019]将所述多个预测左目二维圆心坐标中与所述第二极线之间的距离超过第二预设距离阈值的预测左目二维圆心坐标删除，确定多个目标预测左目二维圆心坐标；
[0020]基于所述多个目标预测右目二维圆心坐标和所述多个目标预测左目二维圆心坐标，确定初匹配的多组双目二维圆心坐标。
[0021]根据本专利技术提供的一种颅骨孔洞姿态估计方法，所述对所述初匹配的多组双目二维圆心坐标进行图像特征过滤，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标，包括：
[0022]基于所述初匹配的多组双目二维圆心坐标对所述底层图像特征进行特征采集，确定多组图像特征；
[0023]确定每组图像特征的余弦相似度；
[0024]基于所述余弦相似度与预设余弦相似度阈值的比较结果，对所述初匹配的多组双目二维圆心坐标进行精细过滤，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标。
[0025]根据本专利技术提供的一种颅骨孔洞姿态估计方法，所述预设HoleNet网络模型的训练过程，包括：
[0026]确定样本颅骨孔洞图像以及初始HoleNet网络模型，所述初始HoleNet网络模型具备底层特征提取功能、颅骨孔洞特征学习功能和颅骨孔洞圆心坐标预测功能；
[0027]使用所述样本颅骨孔洞图像对所述初始HoleNet网络模型进行训练，确定预设HoleNet网络模型。
[0028]根据本专利技术提供的一种颅骨孔洞姿态估计方法，所述基于所述多组目标双目二维圆心坐标，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个不共线的目标孔洞的多个目标三维圆心坐标，包括：
[0029]获取双目相机的相机内外参数；
[0030]基于所述相机内外参数和所述多组目标双目二维圆心坐标，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个不共线的目标孔洞的多个目标三维圆心坐标。
[0031]根据本专利技术提供的一种颅骨孔洞姿态估计方法，所述基于所述多个目标三维圆心
坐标，确定所述双目颅骨孔洞图像中所述多个孔洞的法向姿态角估计值，包括：
[0032]基于所述多个目标三维圆心坐标，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个不共线的目标孔洞所在平面的目标平面方程；
[0033]确定所述目标平面方程的法线向量；
[0034]基于所述法线向量，确定所述双目颅骨孔洞图像中所述多个孔洞的法向姿态角估计值。
[0035]本专利技术还提供一种颅骨孔洞姿态估计装置，包括：
[0036]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述颅骨孔洞姿态估计方法。
[0037]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述颅骨孔洞姿态估计方法。
[0038]本专利技术提供的颅骨孔洞姿态估计方法、装置、电子设备及存储介质，其中颅骨孔洞姿态估计方法，终端设备先获取双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标、再确定双目颅骨孔洞图像中多个不共线的目标孔洞的多个目标三维圆心坐标、后确定双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的法向姿态角估计值，不仅简化了估计颅骨孔洞姿态的过程，减少了人工干预，而且也能提高估计颅骨孔洞姿态的自动化性能，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颅骨孔洞姿态估计方法，其特征在于，包括：获取双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标；基于所述多组目标双目二维圆心坐标，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个不共线的目标孔洞的多个目标三维圆心坐标；基于所述多个目标三维圆心坐标，确定所述双目颅骨孔洞图像中所述多个孔洞的法向姿态角估计值。2.根据权利要求1所述的颅骨孔洞姿态估计方法，其特征在于，所述获取双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标，包括：将双目颅骨孔洞图像输入到预设HoleNet网络模型中，得到所述预设HoleNet网络模型输出的多个孔洞的多组预测双目二维圆心坐标；对所述多组预测双目二维圆心坐标进行几何过滤，确定初匹配的多组双目二维圆心坐标；对所述初匹配的多组双目二维圆心坐标进行图像特征过滤，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标；其中，所述预设HoleNet网络模型用于提取所述双目颅骨孔洞图像的底层图像特征，并对所述底层图像特征进行学习和预测，基于学习所得的每个孔洞的圆心局部特征和预测所得的每个孔洞内含的圆心坐标，确定所述多个孔洞的多组预测双目二维圆心坐标。3.根据权利要求2所述的颅骨孔洞姿态估计方法，其特征在于，所述多组预测双目二维圆心坐标包括左目颅骨孔洞图像的多个孔洞中分布的多个预测左目二维圆心坐标和右目颅骨孔洞图像的多个孔洞中分布的多个预测右目二维圆心坐标，所述对所述多组预测双目二维圆心坐标进行几何过滤，确定初匹配的多组双目二维圆心坐标，包括：确定所述多个预测左目二维圆心坐标中预测左目二维圆心坐标对应所述右目颅骨孔洞图像中的第一极线；将所述多个预测右目二维圆心坐标中与所述第一极线之间的距离超过第一预设距离阈值的预测右目二维圆心坐标删除，确定多个目标预测右目二维圆心坐标；确定所述多个目标预测右目二维圆心坐标中目标预测右目二维圆心坐标对应所述左目颅骨孔洞图像中的第二极线；将所述多个预测左目二维圆心坐标中与所述第二极线之间的距离超过第二预设距离阈值的预测左目二维圆心坐标删除，确定多个目标预测左目二维圆心坐标；基于所述多个目标预测右目二维圆心坐标和所述多个目标预测左目二维圆心坐标，确定初匹配的多组双目二维圆心坐标。4.根据权利要求2所述的颅骨孔洞姿态估计方法，其特征在于，所述对所述初匹配的多组双目二维圆心坐标进行图像特征过滤，确定所述双目颅骨孔洞图像中多个孔洞的多组目标双目二维圆心坐标，包括：基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王啸峰，张大朋，秦方博，王欣刚，梁文亮，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：