[发明专利]一种基于姿态估计网络的骨龄仪辅助摆位方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于姿态估计网络的骨龄仪辅助摆位方法及装置，提出一种基于姿态估计技术，辅助引导骨龄受试者实现规范摆位的方法和装置，基于骨龄仪内置自然图像摄像头采集的实时影像，遵循骨龄片拍摄规范，设计了辅助摆位网络(Position Assist Network,简称PAN)、手腕部姿态分析模块(Hand and Wrist Pose Analysis Module,HWPAM)、用户交互界面，实现骨龄仪的辅助摆位功能。本发明可实现无需机械接触的交互式辅助摆位，改善青少年儿童骨龄拍摄的规范性,进而提升骨龄评估的准确性。本发明在减轻拍摄技师的工作量同时，有效避免了摆位不佳造成的重复X射线辐射伤害。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于姿态估计网络的骨龄仪辅助摆位方法及装置。

背景技术

骨龄是评价青少年儿童生物年龄的主要方法，在临床医学、法医学和运动医学等领域中有防范的用途。骨龄片通常拍摄非利手的正位X线片。在临床实践中，手腕部摆位的规范性，会直接影响骨龄的判读。骨龄片摄片方法如下：中指轴与前臂轴成直线，五指自然分开，拇指与手掌约30°角；X射线机的球管中心正对第三掌骨头。除拍摄手部关节的各骨外，还应包括桡、尺骨远端骨干2cm～3cm。手掌面向下，紧贴平板。

若出现手指没有紧贴探测器，部分骨骺拍摄不全、异物遮挡等情况，则会造成无法准确评估骨龄。综上，骨龄片拍摄时，无论是图谱法(GP图谱)，或计分法(TW2\TW3,CHN,CH05)，均需要进行规范化的拍摄质控。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于姿态估计网络的骨龄仪辅助摆位方法及装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种基于姿态估计网络的骨龄仪辅助摆位方法，包括：S1，可见光图像拍摄装置获取受试者手腕部实时可见光图像；S2，基于深度学习的辅助摆位网络(Position Assist Network,PAN)获取所述实时可见光图像，对所述实时可见光图像进行预处理，检测所述手腕部的包围框和关键点坐标；S3，手腕部姿态分析模块(Hand andWrist Pose Analysis Module,HWPAM)根据所述辅助摆位网络输出的所述关键点坐标，分别求出手掌是否正对X光球管的中心，手指是否伸直和/或五指是否自然分开进行判断摆位是否合格；如果摆位不合格，则执行步骤S4；如果摆位合格，则执行步骤S5；S4，用户反馈引导装置进行摆位提示，如果受试者纠正摆位，返回执行步骤S1；S5，手腕部静止检测模块对于手腕部摆位合格的帧，维护一个队列，记录前N个帧的影像和手腕部包围框，如果连续N个帧摆位合格，则进行手腕部静止检测，N为预设值。

其中，所述可见光图像拍摄装置获取受试者手腕部实时可见光图像之前，方法还包括：受试者手腕部放入骨龄仪后，红外感应装置被触发，激活所述可见光图像拍摄装置。

其中，所述对所述实时可见光图像进行预处理包括：将所述实时可见光图像送入图像对比度均衡模块，采用自适应直方图均衡算法，调节图像亮度、对比度到合适的范围。

其中，所述手掌朝向包括：朝上、朝下、朝左、朝右；所述手腕部关键点包括：每跟手指的指尖、远节指骨、中节指骨、近节指骨、掌骨，以及桡尺骨。

其中，所述手掌是否正对X光球管的中心包括：判断手中心点坐标偏离预定义的X光球管投射中心的距离是否大于第一预设阈值，如果大于第一预设阈值，则不是正对X逛球管的中心，提示摆位不合格；所述手指是否伸直包括：判断一根手指的各个关键点连线，最大角度偏差是否超过第二预设阈值，如果超过所述第二预设阈值，则手指并未伸直，提示摆位不合格；所述五指是否自然分开包括：分别根据五根手指的关键点，计算相邻两个手指的角度差，判断角度差异是否小于第三预设阈值，如果小于所述第三预设阈值，则认为该相邻两手指没有自然分开，提示摆位不合格。

其中，方法还包括：进行手腕部静止检测判定为静止后，骨龄仪进入可拍摄状态。