[发明专利]一种基于机器视觉的“叫名反应”评估系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的“叫名反应”评估系统及方法，涉及孤独症的机器智能辅助分析领域，包括测试模块、采集模块和评估模块；所述测试模块被配置为进行叫名测试，所述采集模块被配置为记录在所述测试模块进行的测试过程，并将记录的信息实时传输给所述评估模块，所述评估模块被配置为在线实时地分析所述采集模块传输的信息，并控制所述叫名测试的进程。“叫名反应”是孤独症早期诊断的一个重要场景，本发明利用无接触式机器视觉技术对“叫名反应”患者的行为表现进行捕捉和分析，从而为孤独症的早期筛查提供客观的判断依据，有望解决在偏远地区孤独症诊断医疗资源不足的现状。

技术领域

本发明涉及孤独症的机器智能辅助分析领域，尤其涉及一种基于机器视觉的“叫名反应”评估系统及方法。

背景技术

孤独症谱系障碍(Autism spectrum disorder，ASD)，又称自闭症，是一种广泛性的发育障碍，其最主要的病理表现为：缺乏应有的社会行为和沟通能力，兴趣狭窄，存在重复刻板性行为等异常行为。其发病逐年增长，在世界范围内率高达1/100，中国的患病率保守估计为1/100，美国甚至达到1/58。孤独症发病原因不明，且无完全治愈的方法，也无特效药物治疗，以早期行为治疗为主要治疗手段。研究表明早期诊断后的早期干预治疗，能够实现最高25％的患儿有效恢复。目前的临床诊断是专业医师通过与患儿进行1-2小时的互动通过其行为表现及与其父母的叙述，进行综合诊断。尚无客观诊断工具及评估标准，诊断主观性较强，具备诊断资格的医师数量严重不足。近年来，越来越多的研究者通过各种技术手段来辅助进行自闭症的早期诊断和干预。而在诊断和干预过程中，一个不可或缺测试场景就是“叫名反应”(Response to name，RTN)。患有自闭症的婴幼儿(18-36个月)，对通常对父母的呼唤声充耳不闻，叫名反应不敏感通常是家长较早发现的ASD的表现之一，也有证据表明叫名反应不敏感不仅可以从正常儿童中识别出ASD，也可较好地分辨ASD与具有其他发育问题的儿童，叫名反应是自闭症早期筛查的一个核心要点。

传统的RTN是专业医师在诊疗室进行测试的，测试流程较为复杂，不易推广进行。近年来，机器视觉技术的飞速发展，通过机器智能辅助系统进行RTN测试成为可能。机器视觉是一种通过图像处理、机器学习等技术将从视觉传感器获得的图片、视频进行处理，实现对特定信息的测量和判断的技术手段。行人检测与跟踪、人脸信息分析是机器视觉中重要的研究和应用领域。其中，视线估计技术是通过机器视觉技术观察人注意力的重要依据。眼神交流是人与人之间沟通的重要方式，这也是孤独症诊断过程中医生观察一个核心点。将行人跟踪、人脸识别、视线估计等重要技术应用到RTN中，是一个行之有效且易于推广和广泛实施的方法。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于机器视觉的“叫名反应”评估系统，为孤独症的早期筛查提供一个客观的判断依据。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的是孤独症诊断主观性较强、具备诊断资质的专业医师严重不足，以及缺乏孤独症的客观诊断工具和评估标准的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于机器视觉的“叫名反应”评估系统及方法，通过一个无接触式视觉系统对实验范式中患儿的行为表现进行捕捉和分析，该评估系统包括测试模块、采集模块和评估模块。所述测试模块被配置为进行叫名测试，所述采集模块被配置为记录在所述测试模块进行的测试过程，并将记录的信息实时传输给所述评估模块，所述评估模块被配置为在线实时地分析所述采集模块传输的信息，并控制所述叫名测试的进程。

进一步地，所述采集模块包括高清摄像头和深度传感器；所述测试模块包括第一检测位点、第二检测位点、第一座位、桌子和第二座位；所述第一检测位点位于所述第一座位左斜后方45°位置，所述第二检测位点位于所述第一座位右斜后方45°位置；所述第一座位和所述第二座位在所述桌子的两侧面对面摆放，所述第一座位、所述桌子、所述第二座位的中心在同一条直线上。