一种吞咽障碍识别方法技术

本发明专利技术公开了一种吞咽障碍识别方法

【技术实现步骤摘要】
一种吞咽障碍识别方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于图像处理
，具体涉及一种吞咽障碍识别方法
、
系统及存储介质
。

技术介绍

[0002]吞咽障碍指由多种原因引起的
、
发生于不同部位的吞咽咽下困难
。
吞咽障碍可影响摄食及营养吸收，还可导致食物误吸入气管引发吸入性肺炎，严重者可危及生命
。
通常，随着年龄的增加，会导致人的吞咽能力下降，从而发生吞咽障碍，因此，针对年龄较大的人进行吞咽诊断是非常有必要的
。
[0003]现有技术中提出了如下方法来对吞咽障碍进行识别，例如中国专利申请“CN109843172A”公开了一种“吞咽动作测定装置和吞咽动作支援系统”，该系统包括检测吞咽过程中的声音，根据声音的频率特性，通过其分析部判定其中哪些是会厌闭合声
、
食块通过声和会厌打开声，然后分别提取其中的时间特性和频率特性，并将其与预设标准声音的厌闭合声
、
食块通过声和会厌打开声所包含所规定的时间特性与频率特性比较，从而判定被检测者的吞咽过程是否存在异常状态
。
又例如中国专利申请“CN112820405A”公开了一种基于喉部振动信息的吞咽障碍识别方法
、
设备及装置，该方法基于喉部振动器采集受试者的喉部振动信息，提取喉部振动信息中的音频特征，根据音频特征，基于预先训练的分类器，得到受试者的识别结果
。
[0004]上述检测均需要使用专门的声音收集装置收集测试者的吞咽声音，这就需要测试者额外购买对应的设备，增加了成本，另外，针对于一般年龄人群，其发生吞咽困难时，自身往往可以察觉，此时就会前往医疗机构进行检查；但是针对于年龄较大的人来说，由于其反应能力
、
感觉能力和视力的减退，当吞咽困难程度较为轻微时，可能难以被自身察觉，因此需要一种简便的吞咽障碍识别方法，从而实现以成本较低的方式对是否出现吞咽困难进行识别，以及时对其进行提醒
。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种吞咽障碍识别方法
、
系统及存储介质，从而以较低成本的方式对是否出现吞咽困难进行识别
。
[0006]为了达到上述的专利技术目的，本专利技术提出一种吞咽障碍识别方法，包括：
[0007]步骤
S1
：获取测试者的吞咽视频，识别所述吞咽视频中的人脸区域，定位所述人脸区域中的嘴角特征点，定义两个所述嘴角特征点之间的水平距离为关键距离，每隔预设时间获取所述关键距离的数值，建立所述关键距离的时间序列模型；
[0008]步骤
S2
：建立第一坐标系，将所述关键距离的时间序列模型绘制在所述第一坐标系内，获得第一变化曲线，拟合所述第一变化曲线，获取其对应的曲线函数，基于所述曲线函数定位所述第一变化曲线的极值点；
[0009]步骤
S3
：设置第一阈值和第二阈值，若所述极值点对应的所述关键距离，与所述第
一变化曲线起始点对应所述关键距离的第一差值小于所述第一阈值，且两个点之间的时间间隔大于所述第二阈值，则将所述极值点划分至第一数据集内，获取所述第一数据集中所述极值点的数量，若数量大于第三阈值，则将所述吞咽视频划分为第一类型，继续执行步骤
S4
，否则将所述吞咽视频划分为第二类型，并生成第一提醒；
[0010]步骤
S4
：基于所述第一变化曲线，将所述吞咽视频拆分为多个子视频，基于所述子视频将测试者划分为第一吞咽状态和第二吞咽状态，若测试者被划分为所述第一吞咽状态，则生成所述第一提醒，否则生成所述第二提醒
。
[0011]进一步的，所述步骤
S4
中，划分测试者的吞咽状态包括以下步骤：
[0012]步骤
S41
：定位所述第一数据集中所述极值点对应的时间点，基于所述时间点将所述吞咽视频划分为多个所述子视频，设置抽帧间隔，基于所述抽帧间隔将每个所述子视频拆分为多张静态图像；
[0013]步骤
S42
：设置划分参数，基于所述划分参数对每张所述静态图像进行识别，将其划分为第一表情
、
第二表情和第三表情中的一种，为每个所述子视频设置第二数据集，将所述子视频包括所述静态图像对应的表情
、
以及所述静态图像对应的所述时间点划分至所述第二数据集内；
[0014]步骤
S43
：计算各个所述子视频的总时长，以及所述第二数据集中，所述第一表情
、
所述第二表情和所述第三表情出现的第一时长
、
第二时长和第三时长，计算所述第一时长
、
所述第二时长和所述第三时长在所述总时长中的占用率，获取其中所述占用率最大的表情，定义为备选表情，若所述备选表情所述占用率大于第四阈值，则将所述备选表情设置为所述子视频的吞咽表情；
[0015]步骤
S44
：获取各个所述子视频的所述吞咽表情，将其中出现次数最多的所述吞咽表情作为所述吞咽视频的所述吞咽表情，若所述吞咽视频的所述吞咽表情为所述第二表情，则将测试者划分为所述第二吞咽状态，否则将其划分为所述第一吞咽状态
。
[0016]进一步的，定位所述人脸区域中的所述嘴角特征点包括以下步骤：
[0017]设置关键特征点，所述关键特征点包括眼睛特征点
、
鼻子特征点和耳朵特征点，识别每张所述静态图像中的所述关键特征点，并获取每个所述关键特征点的识别率，获取所述识别率最高
、
且对应不同部位的所述关键特征点，定义为锚点，基于所述锚点定位所述人脸区域中的第一区域；
[0018]在所述第一区域中划分形状为矩形的第二区域，定位所述第二区域中
、
两条沿竖向延伸边的中点，以所述中点为中心
、
以预先设置的搜索数值为半径生成第三区域，获取所述第三区域内各个像素点的像素值，将其中像素值最小的像素点设置为所述嘴角特征点
。
[0019]进一步的，对所述静态图像进行表情划分包括以下步骤：
[0020]选取参考图像，分别通过第一公式
、
第二公式和第三公式计算所述参考图像中所述第二区域的第一比例
α
、
第二比例
β
和第三比例
γ
，所述第一公式为：所述第二公式为：所述第三公式为：其中，
H
和
W
分别为所述第二区域的宽度和长度，
L
B
和
L
T
为所述第二区域左侧边，所述嘴角特征点分别与上顶点和下顶点之间的距离，
R
B
和
R
T
为所述第二区域右侧边，所述嘴角特征点分别与上顶点和下顶点之间的距离；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种吞咽障碍识别方法，其特征在于，包括：步骤
S1
：获取测试者的吞咽视频，识别所述吞咽视频中的人脸区域，定位所述人脸区域中的嘴角特征点，定义两个所述嘴角特征点之间的水平距离为关键距离，每隔预设时间获取所述关键距离的数值，建立所述关键距离的时间序列模型；步骤
S2
：建立第一坐标系，将所述关键距离的时间序列模型绘制在所述第一坐标系内，获得第一变化曲线，拟合所述第一变化曲线，获取其对应的曲线函数，基于所述曲线函数定位所述第一变化曲线的极值点；步骤
S3
：设置第一阈值和第二阈值，若所述极值点对应的所述关键距离，与所述第一变化曲线起始点对应所述关键距离的第一差值小于所述第一阈值，且两个点之间的时间间隔大于所述第二阈值，则将所述极值点划分至第一数据集内，获取所述第一数据集中所述极值点的数量，若数量大于第三阈值，则将所述吞咽视频划分为第一类型，继续执行步骤
S4
，否则将所述吞咽视频划分为第二类型，并生成第一提醒；步骤
S4
：基于所述第一变化曲线，将所述吞咽视频拆分为多个子视频，基于所述子视频将测试者划分为第一吞咽状态和第二吞咽状态，若测试者被划分为所述第一吞咽状态，则生成所述第一提醒，否则生成第二提醒
。2.
根据权利要求1所述的一种吞咽障碍识别方法，其特征在于，所述步骤
S4
中，划分测试者的吞咽状态包括以下步骤：步骤
S41
：定位所述第一数据集中所述极值点对应的时间点，基于所述时间点将所述吞咽视频划分为多个所述子视频，设置抽帧间隔，基于所述抽帧间隔将每个所述子视频拆分为多张静态图像；步骤
S42
：设置划分参数，基于所述划分参数对每张所述静态图像进行识别，将其划分为第一表情
、
第二表情和第三表情中的一种，为每个所述子视频设置第二数据集，将所述子视频包括所述静态图像对应的表情
、
以及所述静态图像对应的所述时间点划分至所述第二数据集内；步骤
S43
：计算各个所述子视频的总时长，以及所述第二数据集中，所述第一表情
、
所述第二表情和所述第三表情出现的第一时长
、
第二时长和第三时长，计算所述第一时长
、
所述第二时长和所述第三时长在所述总时长中的占用率，获取其中所述占用率最大的表情，定义为备选表情，若所述备选表情所述占用率大于第四阈值，则将所述备选表情设置为所述子视频的吞咽表情；步骤
S44
：获取各个所述子视频的所述吞咽表情，将其中出现次数最多的所述吞咽表情作为所述吞咽视频的所述吞咽表情，若所述吞咽视频的所述吞咽表情为所述第二表情，则将测试者划分为所述第二吞咽状态，否则将其划分为所述第一吞咽状态
。3.
根据权利要求2所述的一种吞咽障碍识别方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，定位所述人脸区域中的所述嘴角特征点包括以下步骤：设置关键特征点，所述关键特征点包括眼睛特征点
、
鼻子特征点和耳朵特征点，识别每张所述静态图像中的所述关键特征点，并获取每个所述关键特征点的识别率，获取所述识别率最高
、
且对应不同部位的所述关键特征点，定义为锚点，基于所述锚点定位所述人脸区域中的第一区域；在所述第一区域中划分形状为矩形的第二区域，定位所述第二区域中
、
两条沿竖向延
伸边的中点，以所述中点为中心
、
以预先设置的搜索数值为半径生成第三区域，获取所述第三区域内各个像素点的像素值，将其中像素值最小的像素点设置为所述嘴角特征点
。4.
根据权利要求3所述的一种吞咽障碍识别方法，其特征在于，对所述静态图像进行表情划分包括以下步骤：选取参考图像，分别通过第一公式
、
第二公式和第三公式计算所述参考图像中所述第二区域的第一比例
α
、
第二比例
β
和第三比例
γ
，所述第一公式为：所述第二公式为：所述第三公式为：其中，
H
和
W
分别为所述第二区域的宽度和长度，
L
B
和
L
T

【专利技术属性】
技术研发人员：苏娜娜，
申请(专利权)人：河南省人民医院，
类型：发明
国别省市：