[发明专利]一种基于不确定性推理的脊柱侧弯检测方法及系统

说明书

本发明提供一种基于不确定性推理的脊柱侧弯检测方法，包括以下步骤：S1：获取背部图像，并对背部图像进行预处理；S2：设置各个关键骨骼点，从预处理后的背部图像中提取各个关键骨骼点的二维位置信息；S3：通过几何计算得到各个关键骨骼点对应的不确定性初始证据；S4：利用不确定性初始证据进行不确定性推理，得到最终结论作为脊柱侧弯检测结果。本发明还提供一种基于不确定性推理的脊柱侧弯检测系统，包括人机接口模块、图像处理模块、关键点提取模块、几何计算模块、推理模块、知识库、数据库和解释模块。本发明提供一种基于不确定性推理的脊柱侧弯检测方法及系统，解决了现有的脊柱侧弯检测方法不够便捷的问题。

技术领域

本发明涉及脊柱检测技术领域，更具体的，涉及一种基于不确定性推理的脊柱侧弯检测方法及系统。

背景技术

脊椎侧弯是指人的脊椎有侧向的弯曲，其形状可能是S形或是C形。脊椎侧弯可能发生于颈椎、胸椎、腰椎等处，以胸椎和腰椎最常见。百分之八十五的脊柱侧弯是原因不明的，其余的可能是续发于肌肉神经病变或骨骼及结缔组织的异常。有些人的脊椎侧弯情形稳定不会变化，有些则会随时间日渐加增。早期发现，早期治疗可以有效预防脊柱侧弯。如青少年特发性脊柱侧弯，往往这些患者早期没有明显临床症状，不痛不痒，此时隐蔽性高，往往容易被忽视，而错过最佳治疗时机。随着年纪的增长，脊柱侧弯幅度越来越大，治疗难度也会增加。

现有的脊柱侧弯检测方法较为多样化，主要有铅垂线检测法、亚当式检查、脊椎侧弯度数仪、肌肉群触诊与肌力测试、双脚长度检查、Cobb氏量角法、脊椎弹性和骨骼发育检验等。通过对手腕尺骨或骨盆肠骨、颈椎、胸椎、腰椎、荐椎及左右骨盆的正面及侧面等进行综合的检查，对脊椎侧弯进行定性与定量的分析。但绝大多数的检测方法仍需进行X光检验与骨科医生进一步检查的方法相结合，其流程较为繁琐，需要X光与人工相结合，不够便捷，检测效率慢，成本高。

现有技术中，如2021-01-08授权公告的中国专利，一种脊柱侧弯的检测方法及装置，公告号为CN109785297B，在非X光的无辐射条件下，利用扫描仪采集的图像进行识别分析，即可获得被测者脊柱侧弯情况，但没有结合不确定性推理进行检测，检测结果的解释性不够强。

发明内容

本发明为克服现有的脊柱侧弯检测方法不够便捷的技术缺陷，提供一种基于不确定性推理的脊柱侧弯检测方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于不确定性推理的脊柱侧弯检测方法，包括以下步骤：

S1：获取背部图像，并对背部图像进行预处理；

S2：设置各个关键骨骼点，从预处理后的背部图像中提取各个关键骨骼点的二维位置信息；

S3：根据各个关键骨骼点的二维位置信息，通过几何计算得到各个关键骨骼点对应的不确定性初始证据；

S4：利用不确定性初始证据进行不确定性推理，得到最终结论作为脊柱侧弯检测结果。

优选的，在步骤S1中，对背部图像进行预处理包括：将背部图像转换为RGB格式，并将背部图像的大小修正为256*256，然后将背部图像的R、G、B三通道灰度图所有位置的灰度值进行归一化。

优选的，设置的关键骨骼点包括：左肩拐点、右肩拐点、左臂腕、右臂腕、左手肘、右手肘、头顶、上颈、胸骨柄、骶骨中点、左髋关节和右髋关节。

优选的，在步骤S2中，从预处理后的背部图像中提取各个关键骨骼点的二维位置信息包括以下步骤：

S2.1：采用基于热图回归的卷积神经网络从预处理后的背部图像中提取各个关键骨骼点的通道热图；

S2.2：利用非极大值抑制方式对各个通道热图的置信度进行后处理；