[发明专利]一种人体背部棘突线检测方法和系统

说明书

本发明涉及一种人体背部棘突线检测方法和系统，属于图像处理技术领域。本发明提供的人体背部棘突线检测方法，在获取得到彩色图像和深度图像之后，基于获取的彩色图像对深度图像进行优化，得到优化后的深度图像，然后，根据彩色图像和优化后的深度图像就可以精确的得到人体背部棘突线检测结果。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种人体背部棘突线检测方法和系统。

背景技术

随着青少年脊柱侧弯问题的普遍性及危害性，棘突线检测愈发成为一个医学领域较为关注的话题，通过计算机算法辅助筛查脊柱侧弯的情况可以有效地预防该问题。目前，脊柱侧弯的程度需要去医院通过拍摄X光片的形式检测，该方法诊断透明且精度高，但比较耗费时间成本且对病人具有一定的危害，所以能否通过拍照的方式来检测棘突线便成为了关注的课题。并且，目前深度相机已经在计算机图形学、计算机视觉等领域实现了很多新式的实时技术的运用，在提高图像质量和分辨率方面取得了巨大的进步，虽然目深度相机仍然受到严重的传感器噪声的影响，导致每帧只能获得粗糙的几何图形，但是可以通过彩色图像及深度图像融合的方式来优化深度，以降低噪声的影响及信息的损失。所以，能够用到的信息不仅包括彩色图像，还有深度图像。目前来说，由于采集实验数据比较耗费人力成本，导致样本不够充分且分布不够广，走神经网络这条路的话很容易造成过拟合的情况。所以，如何通过传统优化的算法，建立更好的棘突线约束，得到更精确的棘突点结果，是本领域进行人体背部棘突线检测时亟待解决的一个技术问题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种人体背部棘突线检测方法和系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种人体背部棘突线检测方法，包括：

获取待检测人体背部的彩色图像和深度图像；

基于所述彩色图像对所述深度图像进行优化，得到优化后的深度图像；

根据所述彩色图像和所述优化后的深度图像，得到人体背部棘突线检测结果。

优选地，所述基于所述彩色图像对所述深度图像进行优化，得到优化后的深度图像，具体包括：

采用彩色图像的shading信息对所述深度图像进行优化，得到优化后的深度图像。

优选地，所述采用彩色图像的shading信息对所述深度图像进行优化，得到优化后的深度图像，具体包括：

基于约束项构建第一能量函数；所述约束项包括：shading梯度约束项、平滑约束项和深度约束项；

对所述第一能量函数进行最小化处理得到所述优化后的深度图像。

优选地，所述shading梯度约束项的构建过程包括：

将所述彩色图像和所述深度图像进行对齐处理，得到对齐图像；

基于深度值对所述对齐图像进行前景分割，得到人体的mark图像；

确定所述mark图像的球谐光系数和反照率；

确定所述深度图像在相机坐标系中的三维坐标点；

根据所述三维坐标点确定表面法向量；

根据所述球谐光系数、所述反照率和所述表面法向量生成渲染图像；

根据所述渲染图像和所述彩色图像确定shading梯度约束项；

优选地，所述shading梯度约束项的构建过程包括：

根据所述三维坐标点确定平滑约束项。

优选地，所述深度约束项为优化后的深度图像和所述深度图像间的损失值。