[发明专利]一种股骨头坏死面积测量系统

权利要求书

1.一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，包括：用户模块、测量服务器以及拍照取图模块和/或选图模块，其中，

所述用户模块，用于录入患者信息；

所述拍照取图模块，用于获取与患者的股骨头位置处的照片，并进行识别上传至测量服务器；

所述选图模块，对患者现有的股骨头位置处的照片进行识别上传至测量服务器；

所述测量服务器，采用图像算法对接收到的股骨头位置处的照片进行处理，获取股骨头坏死面积。

2.根据权利要求1所述的一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，采用图像算法对接收到的股骨头位置处的照片进行处理包括：图像预处理、股骨头区域的选取和坏死面积计算三个步骤。

3.根据权利要求2所述的一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，图像预处理步骤包括图像尺度统一化及图像旋转矫正，图像尺度统一化将尺寸大小不同的图像放缩至同一尺度下，便于后续处理；图像旋转矫正，将略微倾斜的图像旋转至水平，便于后续定位股骨头区域。

4.根据权利要求3所述的一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，图像尺度统一化包括：首先通过阈值选取最大区域的方式来确定待检测目标，之后对待检测目标区域进行掩膜及裁剪，最后将裁剪得到的图像通过最邻近插值法放缩至固定尺度来完成尺度统一化。

5.根据权利要求4所述的一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，图像旋转矫正包括：首先计算待检测区域中心点坐标，之后在距离中心点坐标两侧相同区域内设置固定宽度的矩形区域，且该矩形区域的高度为裁剪后图像的高度，然后计算矩形区域内每行像素点的平均灰度值，并采用一阶导数求极值的方式来获取待检测区域边界点，之后分别对图像上半部分左右侧边界点及下半部分左右侧边界点进行连线，并计算连线的角度，则得到的上下连线的平均角度即为图像需要旋转矫正的角度，最后采用最邻近插值法对图像进行旋转矫正。

6.根据权利要求2所述的一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，股骨头区域的选取步骤包括股骨头候选区域的选取及股骨头区域的精准定位，将股骨头区域从图像中分割出来，用于后续坏死区域的提取。

7.根据权利要求6所述的一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，股骨头候选区域的选取包括：首先对旋转校正过的图像进行自动阈值，并选取非黑色区域作为感兴趣区域，设定包含两侧股骨头的矩形区域，然后对非黑色区域及矩形区域求交集，并对交集得到的区域进行四邻域连通区域划分，之后计算每个连通区域中心点距离矩形区域中心点坐标的距离，并保留一定距离内且区域面积在一定范围内的区域作为股骨头区域的候选区域。

8.根据权利要求7所述的一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，股骨头区域的精准定位包括：首先计算候选区域的宽度，并根据计算得到的宽度大小来设置固定宽度的矩形区域，将矩形区域与候选区域求交集，并对交集区域进行四连通区域划分、开运算处理、膨胀处理、腐蚀处理，然后选取面积在一定范围内的区域进行区域连接，最后通过求连接区域的外接圆来得到股骨头区域。

9.根据权利要求8所述的一种股骨头坏死面积测量系统，其特征在于，坏死面积计算步骤包括：首先根据股骨头圆形区域对图像进行裁剪，并对裁剪得到的图像进行自动阈值处理，之后根据自动阈值得到的连通区域做循环灰度值及面积对比，其循环过程为对连通区域按照平均灰度值从高到低进行选取，每次选取本次索引的连通区域及下一次索引的连通区域，计算两个连通区域的平均灰度值，同时将本次索引的连通区域与本次之前索引的连通区域进行连接并计算其面积，当本次索引与之前索引的连通区域的面积之和小于四分之一股骨头圆面积区域或下一次索引连通区域的灰度值大于100时，则继续进行下一次循环，而当本次索引与之前索引连通区域的面积之和大于四分之一股骨头圆面积区域且下一次索引连通区域的灰度值小于100时，则跳出循环，并记录跳出循环时的索引值，得到的未索引的连通区域即为坏死区域，最后将检测到的坏死区域与股骨头圆形区域做比值得到坏死区域的面积占比，该种循环判断坏死区域面积的方式能够兼容由于拍照环境不同造成的坏死区域与正常区域对比度的差异，从而对坏死面积进行精准判断。