[发明专利]人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统和方法

权利要求书

1.一种人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统，包括处理终端和与处理终端相通信连接的后台终端，其特征在于，

所述处理终端与图像采集设备相通信连接；

所述处理终端中包括图像传送模块和图像接收模块；

所述后台终端中包括动态标准化模块、与标准经络穴位图建立对应关系的模块、按照标准经络穴位图提取数据的模块和建立云端标准模型库的模块。

2.根据权利要求1所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统，其特征在于，所述处理终端与后台终端相通信连接的方式可以为所述处理终端与后台终端通过网络相通信连接。

3.根据权利要求1所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统，其特征在于，所述处理终端为智能手机、PDA、笔记本电脑、PC机或掌上电脑；

所述后台终端为云端服务器、智能手机、PDA、笔记本电脑、PC机或掌上电脑；所述后台终端与摄像机、平面扫描仪或者3D扫描仪相通信连接。

4.根据权利要求1所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统，其特征在于，所述图像采集设备为热像仪、摄像机或CT。

5.根据权利要求1所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据标准经络穴位图或针灸铜人模型，采用摄影方法、二维扫描方法或三维扫描方法，建立平面经络穴位数字化模型和/或立体经络穴位数字化模型；

步骤2：所述图像采集设备对人体进行图像采集获得个体图，然后把个体图发送到处理终端中，这样图像传送模块就把接收到的个体图发送到后台终端中，并与标准经络穴位图建立对应关系的模块和动态标准化模块，把所述个体图或整合图按拍摄角度和按比例，投影到所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型中来，构成数字化模型描述的人体经络穴位图。

6.根据权利要求5所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统的方法，其特征在于，所述图像采集设备对人体进行图像采集获得个体图的方式，还可以为分部位或分区域的图像采集方法。

7.根据权利要求6所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统的方法，其特征在于，所述与标准经络穴位图建立对应关系的模块和动态标准化模块，把所述个体图或整合图按拍摄角度和按比例投影到所述平面经络穴位数字化模型，或者立体经络穴位数字化模型中的方式为：

所述与标准经络穴位图建立对应关系的模块，把所述个体图或整合图按拍摄角度，先把个体图或整合图与所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型对应起来，然后所述动态标准化模块按比例把个体图或整合图投影到对应的所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型中。

8.根据权利要求7所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统的方法，其特征在于，所述动态标准化模块把所述个体图或整合图按拍摄角度和按比例投影到所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型中可以替代成所述动态标准化模块把所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型按拍摄角度和按比例投影到个体图或整合图中；

所述按照标准经络穴位图提取数据的模块按照标准经络穴位图提取数据的方法，可以根据所述数字化模型描述的人体经络穴位图中的人体经络穴位位置区域，提取人体个体的经络穴位状态信息。

9.根据权利要求8所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统的方法，其特征在于，所述建立云端标准模型库的模块用来建立云端标准模型及个体数字化信息库，形成人体的经络穴位状态分析数据及图示；

另外，所述云端标准模型及个体数字化信息库也可以回传到处理终端中，所述处理终端中的图像接收模块接收到所述云端标准模型及个体数字化信息库后，就进行显示；

所述投影到对应的所述立体经络穴位数字化模型而形成的数字化模型描述的人体经络穴位图作为被测者的三维图像，可以实现三维多角度可视化操作。

10.根据权利要求9所述的人体经络穴位状态动态标准化数字分析系统的方法，其特征在于，所述采用摄影方法建立平面经络穴位数字化模型的方式是通过摄像机分别对标准经络穴位图以及针灸(铜)人模型的正面、背面和侧面进行完整地拍摄，拍摄得到的标准经络穴位图的正面图的图像、标准经络穴位图的背面图的图像和标准经络穴位图的侧面图的图像就为平面经络穴位数字化模型；所述二维扫描方法建立平面经络穴位数字化模型的方式还可以是标准经络穴位图中的正面图、标准经络穴位图中的背面图和标准经络穴位图中的侧面图分别通过平面扫描仪进行扫描，扫描得到的标准经络穴位图的正面图的图像、标准经络穴位图的背面图的图像和标准经络穴位图的侧面图的图像就为平面经络穴位数字化模型，所述三维扫描方法建立立体经络穴位数字化模型的方式是通过所述3D扫描仪对针灸(铜)人模型进行全面扫描，扫描得到的针灸(铜)人模型的图像就是立体经络穴位数字化模型，然后所述平面经络穴位数字化模型或立体经络穴位数字化模型均发送到后台终端中保存；

所述后台终端还可以与二维图像转换成三维图像的转换装置通信连接，所述二维图像转换成三维图像的转换装置包括景深调整单元和用于根据2D图像的每一图像块的景深信息将该2D图像的各个图像块划分为至少两个图像区域的图像区域划分单元，所述景深调整单元包括信息接收单元、景深参数输入单元、景深计算单元和区域景深分配单元，所述信息接收单元用来接收所述图像区域划分单元传输的所述图像区域的景深信息，传输到所述景深计算单元，所述景深参数输入单元用来接收输入的景深参数，传输到所述景深计算单元，所述的景深计算单元用来根据所述景深参数和图像区域的景深信息，计算得出所述图像区域调整后的景深信息，区域景深分配单元，用于根据调整后的景深信息对每一图像区域进行景深分配，这样就能把所述采用摄影方法或二维扫描方法建立的平面经络穴位数字化模型发送到所述二维图像转换成三维图像的转换装置中，然后接收输入的景深参数，根据所述景深参数对所述平面经络穴位数字化模型的图像区域的景深信息进行调整；再根据所述平面经络穴位数字化模型的图像区域调整后的景深信息对所述平面经络穴位数字化模型的图像区域分配景深，分配景深后的图像区域就为立体经络穴位数字化模型，然后所述二维图像转换成三维图像的转换装置再把立体经络穴位数字化模型发送到后台终端中保存；

在所述图像采集设备为热像仪的条件下，所述图像采集设备对人体进行图像采集获得个体图的方式为人体按照标准经络穴位图中的正面图、标准经络穴位图中的背面图和标准经络穴位图中的侧面图分别做出与标准经络穴位图中的正面图中的人体姿势、标准经络穴位图中的背面图的人体姿势和标准经络穴位图中的侧面图的人体姿势相一致的人体姿势，而用热像仪分别正对人体做出的与标准经络穴位图中的正面图中的人体姿势、标准经络穴位图中的背面图的人体姿势和标准经络穴位图中的侧面图的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体正面的红外热图、人体背面的红外热图和人体侧面的红外热图，所述人体正面的红外热图、人体背面的红外热图和人体侧面的红外热图就为个体图；

在所述图像采集设备为热像仪的条件下，所述图像采集设备对人体进行图像采集获得个体图的方式还可以为人体按照针灸铜人模型中的人体姿势做出与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势，而用热像仪分别正对人体做出的与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的红外热图，所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的人体的红外热图就为个体图；

在所述图像采集设备为摄像机的条件下，所述摄像图像采集设备对人体进行摄像图像采集获得个体图的方式为人体按照标准经络穴位图中的正面图、标准经络穴位图中的背面图和标准经络穴位图中的侧面图分别做出与标准经络穴位图中的正面图中的人体姿势、标准经络穴位图中的背面图的人体姿势和标准经络穴位图中的侧面图的人体姿势相一致的人体姿势，而用摄像机分别正对人体做出的与标准经络穴位图中的正面图中的人体姿势、标准经络穴位图中的背面图的人体姿势和标准经络穴位图中的侧面图的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体正面的摄像图像、人体背面的摄像图像和人体侧面的摄像图像，所述人体正面的摄像图像、人体背面的摄像图像和人体侧面的摄像图像就为个体图；

在所述图像采集设备为摄像机的条件下，所述摄像图像采集设备对人体进行摄像图像采集获得个体图的方式还可以为人体按照针灸铜人模型中的人体姿势做出与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势，而用摄像机分别正对人体做出的与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的摄像图像，所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的摄像图像就为个体图；

在所述图像采集设备为CT的条件下，所述图像采集设备对人体进行图像采集获得个体图的方式为人体按照标准经络穴位图中的正面图、标准经络穴位图中的背面图和标准经络穴位图中的侧面图分别做出与标准经络穴位图中的正面图中的人体姿势、标准经络穴位图中的背面图的人体姿势和标准经络穴位图中的侧面图的人体姿势相一致的人体姿势，而用CT分别对人体做出的与标准经络穴位图中的正面图中的人体姿势、标准经络穴位图中的背面图的人体姿势和标准经络穴位图中的侧面图的人体姿势相一致的人体姿势来扫描出人体正面的CT图像、人体背面的CT图像和人体侧面的CT图像，所述人体正面的CT图像、人体背面的CT图像和人体侧面的CT图像就为个体图；

在所述图像采集设备为CT的条件下，所述图像采集设备对人体进行图像采集获得个体图的方式还可以为人体按照针灸铜人模型中的人体姿势做出与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势，而用CT分别对人体做出的与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的CT图像，所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的CT图像就为个体图；

所述分部位或分区域的图像采集方法具体如下：

所述用热像仪分别正对人体做出的与标准经络穴位图中的正面图中的人体姿势、标准经络穴位图中的背面图的人体姿势和标准经络穴位图中的侧面图的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体正面的红外热图、人体背面的红外热图和人体侧面的红外热图，其中所述人体正面的红外热图包括若干用热像仪拍摄的人体正面各部位的红外热图，所述人体背面的红外热图包括若干用热像仪拍摄的人体背面各部位的红外热图，所述人体侧面的红外热图包括若干用热像仪拍摄的人体侧面各部位的红外热图；

所述用热像仪分别正对人体做出的与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的红外热图，其中所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的红外热图包括人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体各部位的红外热图；

所述用摄像机分别正对人体做出的与标准经络穴位图中的正面图中的人体姿势、标准经络穴位图中的背面图的人体姿势和标准经络穴位图中的侧面图的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体正面的摄像图像、人体背面的摄像图像和人体侧面的摄像图像，其中所述人体正面的摄像图像包括若干用摄像机拍摄的人体正面各部位的摄像图像，所述人体背面的摄像图像包括若干用摄像机拍摄的人体背面各部位的摄像图像，所述人体侧面的摄像图像包括若干用摄像机拍摄的人体侧面各部位的摄像图像；所述用摄像机分别正对人体做出的与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势来拍摄人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的摄像图像，其中所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的摄像图像包括人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体各部位的摄像图像；

所述用CT分别正对人体做出的与标准经络穴位正面图中的人体姿势、标准经络穴位背面图的人体姿势和标准经络穴位侧面图的人体姿势相一致的人体姿势来扫描人体正面的CT图像、人体背面的CT图像和人体侧面的CT图像，其中所述人体正面的CT图像包括若干用CT扫描的人体正面各部位的CT图像，所述人体背面的CT图像包括若干用CT扫描的人体背面各部位的CT图像，所述人体侧面的CT图像包括若干用CT扫描的人体侧面各部位的CT图像；所述用CT分别正对人体做出的与针灸铜人模型中的人体姿势相一致的人体姿势来扫描人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的CT图像，其中所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的CT图像包括人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体各部位的CT图像；

用所述分部位或分区域的图像采集方法得到的个体图在所述动态标准化模块把所述个体图按拍摄角度和按比例投影到所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型中之前还需要进行图像拼接形成整合图；

所述用所述分部位或分区域的图像采集方法得到的个体图进行图像拼接形成整合图的方式如下：

在基准图像和待配准图像上分别提取特征点；

将基准图像和待配准图像上的特征点进行配对；

将所有特征点匹配对按照特征向量误差从小到大的顺序排序；

选取排序最靠前的且满足互相之间的距离都大于预设的距离阈值的多个特征点对，根据特征点的坐标利用最小二乘求解出投影变换矩阵，进行拼接。

把所述人体正面各部位的红外热图中的一个部位的红外热图作为基准图像，而所述人体正面各部位的红外热图中的其他部位的红外热图就为待配准图像；

把所述人体背面各部位的红外热图中的一个部位的红外热图作为基准图像，而所述人体背面各部位的红外热图中的其他部位的红外热图就为待配准图像；

把所述人体侧面各部位的红外热图中的一个部位的红外热图作为基准图像，而所述人体侧面各部位的红外热图中的其他部位的红外热图就为待配准图像；

把所述人体正面各部位的摄像图像中的一个部位的摄像图像作为基准图像，而所述人体正面各部位的摄像图像中的其他部位的摄像图像就为待配准图像；

把所述人体背面各部位的摄像图像中的一个部位的摄像图像作为基准图像，而所述人体背面各部位的摄像图像中的其他部位的摄像图像就为待配准图像；

把所述人体侧面各部位的摄像图像中的一个部位的摄像图像作为基准图像，而所述人体侧面各部位的摄像图像中的其他部位的摄像图像就为待配准图像；

把所述人体正面各部位的CT图像中的一个部位的CT图像作为基准图像，而所述人体正面各部位的CT图像中的其他部位的CT图像就为待配准图像；

把所述人体背面各部位的CT图像中的一个部位的CT图像作为基准图像，而所述人体背面各部位的CT图像中的其他部位的CT图像就为待配准图像；

把所述人体侧面各部位的CT图像中的一个部位的CT图像作为基准图像，而所述人体侧面各部位的CT图像中的其他部位的CT图像就为待配准图像；

把所述人体的人体姿势与针灸(铜)模型人的人体姿势相一致的人体各部位的摄像图像中的一个部位的摄影图像作为基准图像，而所述人体的人体姿势与针灸(铜)模型人的人体姿势相一致的人体各部位的摄像图像中的其他部位的摄影图像就为待配准图像；

把所述人体的人体姿势与针灸(铜)模型人的人体姿势相一致的人体各部位的红外热图中的一个部位的摄影图像作为基准图像，而所述人体的人体姿势与针灸(铜)模型人的人体姿势相一致的人体各部位的红外热图中的其他部位的摄影图像就为待配准图像；

把所述人体的人体姿势与针灸(铜)模型人的人体姿势相一致的人体各部位的CT图像中的一个部位的摄影图像作为基准图像，而所述人体的人体姿势与针灸(铜)模型人的人体姿势相一致的人体各部位的CT图像中的其他部位的摄影图像就为待配准图像；

所述与标准经络穴位图建立对应关系的模块把所述个体图或整合图按拍摄角度先把个体图或整合图与所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型对应起来的方式是:

把个体图或整合图中的人体正面的红外热图、人体正面的摄像图像或人体正面的CT图像与所述标准经络穴位图的正面图的图像相对应；

把个体图或整合图中的人体背面的红外热图、人体背面的摄像图像或人体背面的CT图像与所述标准经络穴位图的背面图的图像相对应；

把个体图或整合图中的人体侧面的红外热图、人体侧面的摄像图像或人体侧面的CT图像与所述标准经络穴位图的侧面图的图像相对应；

把个体图或整合图中的所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的人体的红外热图、所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的摄像图像或所述人体的人体姿势与针灸铜人模型的人体姿势相一致的人体的CT热图像与所述立体经络穴位数字化模型相对应；

所述动态标准化模块按比例把个体图或整合图投影到对应的所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型中的方式为：

所述个体图或整合图与对应的所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型采用插值或抽取的方法实现个体图或整合图像与对应的所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型的准确符合后，再把所述个体图或整合图与对应的所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型进行叠加，并显示叠加后的图像；

所述采用插值的方法实现个体图或整合图像与对应的所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型的准确符合的方式如下：

1)分别提取所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型和对应的个体图或整合图的主轮廓；提取主轮廓分为边缘检测和轮廓跟踪两部分，采用抑制噪声和边缘定位折中最佳的Canny算子进行边缘检测，按逆时针方向跟踪出所有轮廓；

2)采用迭代端点拟合算法对步骤1)提取的主轮廓进行多边形拟合，在保留轮廓特征的前提下，将复杂轮廓简化，剔除轮廓中的冗余点和噪声；

3)匹配拟合后的轮廓并选择控制点；

4)选择图像变换模型，根据控制点估算图像变换参数；

5)重采样待配准图像及插值运算；

对配准结果图像中的每个像素坐标，根据步骤4)中得到的变换参数逐一计算其在待配准图像中的坐标，运用插值算法获得配准结果图中每个像素的灰度值；

所述采用抽取的方法实现个体图或整合图像与对应的所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型的准确符合的方式如下：

步骤A：利用MSER方法检测出所述平面经络穴位数字化模型或者立体经络穴位数字化模型与待匹配的对应的个体图或整合图中的同质区域；

步骤B：采用椭圆区域方程对检测到的每个同质区域进行拟合；

步骤C：采用椭圆形梯度直方图抽取经过椭圆区域方程拟合后的同质区域所在测量区域的特征向量；

步骤D：采用多尺度图像分解抽取经过椭圆区域方程拟合后的同质区域所在测量区域的特征向量；

步骤E：采用分层k均值聚类算法构造同质区域集合的二叉树，进行图像匹配；

所述按照标准经络穴位图提取数据的模块按照标准经络穴位图提取数据的方法，可以根据所述数字化模型描述的人体经络穴位图中的人体经络穴位位置区域，提取人体个体的经络穴位状态信息具体方式如下：

设定图像选取框；根据图像选取框提取相应的所述数字化模型描述的人体经络穴位图中的人体经络穴位的位置区域的图像区块；对所述数字化模型描述的人体经络穴位图中的人体经络穴位的位置区域的图像区块进行特征转换程序，借以生成所述数字化模型描述的人体经络穴位图中的人体经络穴位的位置区域的图像区块相应的特征区块图像，由此实现了提取人体个体的经络穴位状态信息；

所述建立云端标准模型库的模块用来建立云端标准模型及个体数字化信息库，形成人体的经络穴位状态分析数据及图示的方式如下：

所述建立云端标准模型库的模块把数字化模型描述的人体经络穴位图的图像保存在云端就建立了云端标准模型，所述建立云端标准模型库的模块把数字化模型描述的人体经络穴位图的图像数据保存在云端就建立了个体数字化信息库；

所述三维多角度可视化操作的具体实现方式就是提供一个操作示意图，该示意图将浮动在被测者的三维图像的上方,示意图上有提供用户进行旋转操作的焦点,操作焦点可分为:单一轴向旋转操作的控制焦点和任意旋转操作的控制焦点。鼠标移动到非示意图焦点上可以用来对被测者的三维图像做其它操作，由此实现了可视化操作。