[发明专利]一种基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯脊柱轮廓特征曲线拟合方法

权利要求书

1.一种基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯脊柱轮廓特征曲线拟合方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用数码相机拍摄获取人体背部图像：

(2)读取图像，获取图像的相关信息；

(3)对步骤(2)中的人体背部图像进行图像识别和分割预处理，截取感兴趣区域；

(4)将步骤(3)中的截取图像转化为灰度值图像，并进行灰度值均衡化处理；

(5)对步骤(4)中的人体背部灰度值图像作阈值处理和降噪处理，得到背部轮廓二值化图像；具体包括如下步骤：

(51)创建与步骤(4)得到的灰度图像大小相同的0值二值化图像P；

(52)对步骤(4)得到的灰度值图像进行像素点遍历比较操作；

(53)若像素点灰度值小于左右两侧像素点灰度值，则将空白图像P相同位置像素点置1，得到二值化图像P1；

(54)若像素点灰度值小于左右相隔一位的像素点灰度值，则将空白图像P相同位置像素点置1，得到二值化图像P2；

(55)若像素点灰度值小于左右相隔两位的像素点灰度值，则将空白图像P相同位置像素点置1，得到二值化图像P3；

(56)若像素点灰度值小于左右相隔三位的像素点灰度值，则将空白图像P相同位置像素点置1，得到二值化图像P4；

(57)若像素点灰度值小于左右相隔四位的像素点灰度值，则将空白图像P相同位置像素点置1，得到二值化图像P5；

(58)对步骤(53)、(54)、(55)、(56)、(57)得到的五幅二值图像进行与操作，初步得到人体背部二值图像；

(59)对步骤(58)得到的人体背部二值图像进行形态学降噪处理，删除面积小于S的噪声点；

(60)对步骤(59)处理得到二值图像进行腐蚀操作，得到人体背部脊柱轮廓二值图像；

(6)对步骤(5)中的人体背部轮廓二值化图像作模板比对以及细化处理，得到人体背部脊柱轮廓曲线特征点；

(7)将步骤(6)得到的人体背部脊柱轮廓特征点拟合成脊柱轮廓特征曲线。

2.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯脊柱轮廓特征曲线拟合方法，其特征在于，步骤(1)中，对人体背部图像进行采集时，被采集人需要站正，图片包含从颈椎最上端到腰椎最下端的区域。

3.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯脊柱轮廓特征曲线拟合方法，其特征在于，步骤(2)中，获取到图像的信息至少包括图像的高度和宽度信息以及每一像素点的RGB信息。

4.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯脊柱轮廓特征曲线拟合方法，其特征在于，步骤(3)中，对图像进行识别分割截取时，舍去两侧多余轮廓干扰，保留主要的脊柱轮廓部分。

5.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯脊柱轮廓特征曲线拟合方法，其特征在于，步骤(4)中，将截取图像转化为灰度值图像，并进行灰度值均衡化处理，具体包括以下分步骤：

(41)将截取的彩色图像转化为灰度值图像；

(42)对步骤(41)中灰度值图像进行灰度值均衡化处理；

(43)对步骤(42)得到的图像进行滤波处理，完成人体背部图像预处理。

6.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯脊柱轮廓特征曲线拟合方法，其特征在于，步骤(6)中，将人体背部轮廓二值化图像作模板比对以及细化处理，得到人体背部脊柱轮廓曲线特征点具体包括如下步骤：

(61)对步骤(55)得到的二值图像进行形态学降噪处理，删除面积小于S的噪声点；

(62)对步骤(61)得到的二值图像进行膨胀操作处理得到模板图像；

(63)对步骤(60)得到的人体背部脊柱轮廓二值图像和步骤(62)得到的模板图像进行与操作；

(64)对步骤(63)得到的二值图像进行细化操作得到人体背部脊柱轮廓特征点。

7.如权利要求1所述的基于数字图像处理的人体背部脊柱侧弯脊柱轮廓特征曲线拟合方法，其特征在于，步骤(7)中，将人体背部脊柱轮廓特征点拟合成脊柱轮廓特征曲线具体包括如下步骤：

(71)将步骤(64)得到的特征点从图像坐标系转化到实际常用坐标系，图像坐标系的相对原点在图像的左上方，实际常用坐标系相对原点在图像的左下方；

(72)将步骤(71)得到的实际常用坐标系特征点拟合成人体背部脊柱轮廓特征曲线，拟合方式为最小二乘法多项式拟合。