手部興趣區(qū)域的提取方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種手部興趣區(qū)域的提取方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)期以來(lái)，風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等關(guān)節(jié)類(lèi)疾病嚴(yán)重危害著人們的健康，嚴(yán)重的關(guān)節(jié)類(lèi)疾病將會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)活動(dòng)功能減退，甚至喪失。其中，手部關(guān)節(jié)則是出現(xiàn)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病的主要部位之一。因此，如何快速、準(zhǔn)確地診斷手部關(guān)節(jié)類(lèi)疾病成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題。
[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)現(xiàn)有的成像技術(shù)獲取人體某個(gè)部位的圖像，比如，手部圖像。然而，無(wú)論所獲取的圖像是二維還是三維圖像，往往只有某些區(qū)域是起決定性作用的，這些起決定性作用的區(qū)域可以稱(chēng)作興趣區(qū)域。快速、準(zhǔn)確地提取興趣區(qū)域，有利于相應(yīng)部位疾病的診斷。
[0004]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了對(duì)人體除手部以外的其他部位的興趣區(qū)域的提取技術(shù)，比如，乳房、腎臟等部位。然而，由于人體的不同部位具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，上述提取技術(shù)并不適用于手部興趣區(qū)域的提取。
[0005]在現(xiàn)有的手部關(guān)節(jié)類(lèi)疾病的臨床診斷中，興趣區(qū)域提取仍然主要靠醫(yī)生手工選取，一方面，這一過(guò)程會(huì)耗費(fèi)很多的時(shí)間；另一方面，興趣區(qū)域選取的準(zhǔn)確性在很大程度上依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，造成選取結(jié)果的不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例解決的問(wèn)題是快速、準(zhǔn)確地提取手部的興趣區(qū)域。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種手部興趣區(qū)域的提取方法，所述方法包括:
[0008]從手部圖像中提取手部輪廓；
[0009]從已提取的手部輪廓中提取用于表現(xiàn)所述手部輪廓特征的特征點(diǎn)，所述特征點(diǎn)包括:常規(guī)特征點(diǎn)和輔助特征點(diǎn)；
[0010]根據(jù)所述常規(guī)特征點(diǎn)或者所述常規(guī)特征點(diǎn)和所述輔助特征點(diǎn)，提取所述手部興趣區(qū)域。
[0011]可選地，從已提取的手部輪廓中提取用于表現(xiàn)所述手部輪廓特征的常規(guī)特征點(diǎn)，包括:以所述手部輪廓中曲率最大的11個(gè)特征點(diǎn)為所述常規(guī)特征點(diǎn)。
[0012]可選地，所述11個(gè)特征點(diǎn)包括:5個(gè)指尖點(diǎn)，4個(gè)指間點(diǎn)以及2個(gè)腕部點(diǎn)。
[0013]可選地，所述輔助特征點(diǎn)包括:用于表現(xiàn)所述手部輪廓特征的第一輔助特征點(diǎn)以及第二輔助特征點(diǎn)，其中，
[0014]所述第一輔助特征點(diǎn)為:以所述手部圖像中的食指和中指之間的指間點(diǎn)為起點(diǎn)的射線與手部邊緣的交點(diǎn)，所述射線與食指的長(zhǎng)度方向垂直；
[0015]所述第二輔助特征點(diǎn)為:以所述手部圖像中的無(wú)名指和小指之間的指間點(diǎn)為起點(diǎn)的射線與手部邊緣的交點(diǎn)，所述射線與小指的長(zhǎng)度方向垂直。
[0016]可選地，所提取的所述興趣區(qū)域?yàn)閳A形。
[0017]可選地，所述根據(jù)所述常規(guī)特征點(diǎn)或者所述常規(guī)特征點(diǎn)和所述輔助特征點(diǎn)，提取手部興趣區(qū)域，包括:
[0018]根據(jù)所述常規(guī)特征點(diǎn)或者所述常規(guī)特征點(diǎn)和所述輔助特征點(diǎn)確定所述手部的關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心以及凹面中心；
[0019]將以所述旋轉(zhuǎn)中心和凹面中心連線的中點(diǎn)為圓心，以與所述手指的長(zhǎng)度的比值等于第一預(yù)設(shè)比例的長(zhǎng)度為直徑的圓形區(qū)域作為所述手部的興趣區(qū)域。
[0020]可選地，所述根據(jù)所述常規(guī)特征點(diǎn)或者所述常規(guī)特征點(diǎn)和所述輔助特征點(diǎn)確定所述手部關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心以及凹面中心，包括:
[0021]確定兩個(gè)所述腕部常規(guī)特征點(diǎn)的中點(diǎn)，以所述中點(diǎn)為第一中點(diǎn)；
[0022]確定任一手指上除所述手指指尖的常規(guī)特征點(diǎn)以外的兩特征點(diǎn)的中點(diǎn)，以所述中點(diǎn)為第二中點(diǎn)；
[0023]將至所述第二中點(diǎn)的距離與所述第一中點(diǎn)至所述第二中點(diǎn)的距離的比值等于第二預(yù)設(shè)比例的第一點(diǎn)作為所述旋轉(zhuǎn)中心，以及將至所述第二中點(diǎn)的距離與所述第一中點(diǎn)至所述第二中點(diǎn)的距離的比值等于第三預(yù)設(shè)比例的第二點(diǎn)作為所述凹面中心，所述旋轉(zhuǎn)中心以及所述凹面中心均在所述第一中點(diǎn)與所述第二中點(diǎn)之間的線段上。
[0024]可選地，在從所述手部圖像中提取手部輪廓之前，還包括:對(duì)所述手部圖像進(jìn)行預(yù)處理。
[0025]可選地，從預(yù)處理后的手部圖像中提取所述手部輪廓，包括:
[0026]對(duì)所述預(yù)處理后的手部圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，獲取最終的邊緣圖像；
[0027]對(duì)所述邊緣圖像進(jìn)行區(qū)域整合，獲得最大連通區(qū)域以及所述最大連通區(qū)域外的像素點(diǎn)；
[0028]提取整合后的所述邊緣圖像的主要區(qū)域；
[0029]對(duì)已提取的主要區(qū)域進(jìn)行形態(tài)閉合，以獲得所述手部輪廓。
[0030]可選地，對(duì)預(yù)處理后的手部圖像進(jìn)行Canny邊緣檢測(cè)，并采用漫水填充算法對(duì)獲取到的邊緣圖像進(jìn)行區(qū)域整合。
[0031]本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種手部興趣區(qū)域的提取裝置，所述裝置包括:
[0032]第一提取單元，用于從手部圖像中提取手部輪廓；
[0033]第二提取單元，用于從已提取的手部輪廓中提取用于表現(xiàn)所述手部輪廓特征的特征點(diǎn)，所述特征點(diǎn)包括:常規(guī)特征點(diǎn)和輔助特征點(diǎn)；
[0034]第三提取單元，用于根據(jù)所述常規(guī)特征點(diǎn)或者所述常規(guī)特征點(diǎn)和所述輔助特征點(diǎn)，提取所述手部興趣區(qū)域。
[0035]可選地，所述第二提取單元提取的常規(guī)特征點(diǎn)為:所述手部輪廓中曲率最大的11個(gè)特征點(diǎn)。
[0036]可選地，所述11個(gè)特征點(diǎn)包括:5個(gè)指尖點(diǎn)，4個(gè)指間點(diǎn)以及2個(gè)腕部點(diǎn)。
[0037]可選地，所述輔助特征點(diǎn)包括:用于表現(xiàn)所述手部輪廓特征的第一輔助特征點(diǎn)以及第二輔助特征點(diǎn)，其中，
[0038]所述第一輔助特征點(diǎn)為:以所述手部圖像中的食指和中指之間的指間點(diǎn)為起點(diǎn)的射線與手部邊緣的交點(diǎn)，所述射線與食指長(zhǎng)度方向垂直；
[0039]所述第二輔助特征點(diǎn)為:以所述手部圖像中的無(wú)名指和小指之間的指間點(diǎn)為起點(diǎn)的射線與手部邊緣的交點(diǎn)，所述射線與小指的長(zhǎng)度方向垂直。
[0040]可選地，所述第三提取單元包括:
[0041]第一確定子單元，用于根據(jù)所述常規(guī)特征點(diǎn)或者所述常規(guī)特征點(diǎn)和所述輔助特征點(diǎn)確定所述手部的關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心以及凹面中心；
[0042]第二確定子單元，用于將以所述旋轉(zhuǎn)中心和凹面中心連線的中點(diǎn)為圓心，以與所述手指的長(zhǎng)度的比值等于第一預(yù)設(shè)比例的長(zhǎng)度為直徑的圓形區(qū)域作為所述手部的興趣區(qū)域。
[0043]可選地，所述第一確定子單元包括:
[0044]第一確定模塊，用于確定兩個(gè)所述腕部常規(guī)特征點(diǎn)的中點(diǎn)，以所述中點(diǎn)為第一中占.
[0045]第二確定模塊，用于確定任一手指上除所述手指指尖的常規(guī)特征點(diǎn)以外的兩特征點(diǎn)的中點(diǎn)，以所述中點(diǎn)為第二中點(diǎn)；
[0046]第三確定模塊，用于將至所述第二中點(diǎn)的距離與所述第一中點(diǎn)至所述第二中點(diǎn)的距離的比值等于第二預(yù)設(shè)比例的第一點(diǎn)作為所述旋轉(zhuǎn)中心，以及將至所述第二中點(diǎn)的距離與所述第一中點(diǎn)至所述第二中點(diǎn)的距離的比值等于第三預(yù)設(shè)比例的第二點(diǎn)作為所述凹面中心，所述旋轉(zhuǎn)中心以及所述凹面中心均在所述第一中點(diǎn)與所述第二中點(diǎn)之間的線段上。
[0047]可選地，所述裝置還包括:預(yù)處理單元，用于對(duì)所述手部圖像進(jìn)行預(yù)處理。
[0048]可選地，所述第一提取單元包括:
[0049]邊緣檢測(cè)子單元，用于對(duì)預(yù)處理后的手部圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，獲取最終的邊緣圖像；
[0050]區(qū)域整合子單元，用于對(duì)所述邊緣圖像進(jìn)行區(qū)域整合，獲得最大連通區(qū)域以及所述最大連通區(qū)域外的像素點(diǎn)；
[0051]提取子單元，用于提取整合后的邊緣圖像的主要區(qū)域；
[0052]形態(tài)閉合子單元，用于對(duì)已提取的主要區(qū)域進(jìn)行形態(tài)閉合，以獲得所述手部輪廓。
[0053]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0054]通過(guò)從手部輪廓中提取可以表現(xiàn)手部輪廓特征