CN109480886A - 骨损伤检测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种骨损伤检测方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，第一扫描图像为潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，第二扫描图像为潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；采用预设的数字图像处理方法，根据第一扫描图像和第二扫描图像，获取潜在损伤骨部位的变形场；根据变形场，获取潜在损伤骨部位的骨损伤信息；骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。本申请提出的骨损伤检测方法能够有效的检测“隐藏”的骨损伤。
Description
技术领域
本发明涉及医学检测技术领域，尤其涉及一种骨损伤检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着三维成像设备的不断发展，许多疾病的检测都需要三维成像设备进进行身体内部的投影成像，再通过计算机设备对投影成像的图像解析，帮助医务人员了解患者的身体状况。
在目前对患者的骨损伤的检测过程中，由于医用的三维成像设备(例如，计算机断层扫描设备(Computed Tomography，CT))的分辨率以及设备、环境噪声等原因，传统的CT扫描图像对骨损伤的检测并不敏感，只有当损伤到达一定程度时才能分辨出骨损伤部位的损伤信息。当骨损伤部位的损伤程度不足以通过CT扫描图像被辨别出来时，这种被“隐藏”的骨损伤就有可能会逐渐发展为大的损伤。
因此，如何检测上述“隐藏”的骨损伤成为了目前医学上需要重点解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效检测“隐藏”的骨损伤的骨损伤检测方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面，一种骨损伤检测方法，所述方法包括：
获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
在其中一个实施例中，所述变形场包括位移场和应变场，所述根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息，包括；
分析所述变形场中的应变场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤区域；
分析所述骨损伤区域的位移场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤程度。
在其中一个实施例中，所述分析所述骨损伤区域的位移场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤程度，包括：
提取所述骨损伤区域的位移场中各体素对应的位移；
根据位移和骨损伤程度的对应关系，确定所述各体素的位移对应的骨损伤程度。
在其中一个实施例中，所述位移越大，对应的骨损伤程度越大。
在其中一个实施例中，所述预设的数字图像处理方法为数值图像相关法DVC。
在其中一个实施例中，所述采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场之前，还包括：
采用预设的图像配准方法，对所述第一扫描图像和所述第二扫描图形进行图像配准，得到配准后的第一扫描图像或配准后的第二扫描图像；
所述采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场，包括：
采用预设的数字图像处理方法，根据所述配准后的第一扫描图像和所述第二扫描图像，或者根据所述第一扫描图像和所述配准后的第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场。
第二方面，一种骨损伤检测装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
图像处理模块，用于采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
检测模块，用于根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
第三方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
第四方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
本申请提供的一种骨损伤检测方法、装置、计算机设备和存储介质，包括：计算机设备获取潜在损伤骨部位在正常情况下的第一扫描图像和潜在损伤骨部位在外力作用下的第二扫描图像；再采用预设的数字图像处理方法，根据第一扫描图像和第二扫描图像，获取潜在损伤骨部位的变形场；然后根据该变形场，获取潜在损伤骨部位的骨损伤信息，且骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。在上述对骨损伤的检测方法中，由于计算机设备获取到的变形场可以直接反映出微小的骨损伤信息，即潜在的骨损伤部位的骨损伤信息，因此，计算机设备可以通过分析变形场中包含的各种变化信息，检测出潜在损伤骨部位的骨损伤信息，即骨损伤区域和骨损伤程度。所以，本申请提出的骨损伤检测方法能够有效检测患者身上“隐藏”的骨损伤。
附图说明
图1为一个实施例提供的一种计算机设备的内部结构示意图；
图2为一个实施例提供的一种骨损伤检测方法的流程图；
图3为图2实施例中S103的一种实现方式的流程图；
图4为图3实施例中S201的一种实现方式的流程图；
图5为图3实施例中S202的一种实现方式的流程图；
图6为一个实施例提供的一种骨损伤检测方法的流程图；
图7为一个实施例提供的一种骨损伤检测装置的结构示意图；
图8为一个实施例提供的一种骨损伤检测装置的结构示意图；
图9为一个实施例提供的一种骨损伤检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的骨损伤检测方法可以应用于如图1所示的计算机设备中。该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图1所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种骨损伤检测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图2为一个实施例提供的一种骨损伤检测方法的流程图，该方法的执行主体为图1描述的计算机设备，该方法涉及的是计算机设备检测潜在骨损伤部位的骨损伤信息的具体过程。如图2所示，该方法具体包括以下步骤：
S101、获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，第一扫描图像为潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，第二扫描图像为潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像。
其中，潜在损伤是指利用传统的灰度图像(例如，CT)对损伤骨部位进行检测时，由于传统的灰度图像的分辨率较低，因此，会存在一些利用传统的灰度图像分辨不出来的骨损伤，这类的骨损伤称为潜在损伤。第一扫描图像和第二扫描图像均为三维的灰度图像，都可以通过医用的三维成像设备扫描目标物体获取得到，其中的三维成像设备可以是计算机断层扫描设备CT、X线成像设备、核磁共振成像设备等，本实施例对此不做限制。
本实施例中，当计算机设备准备检测患者身上可能存在的潜在损伤时，计算机设备可以先通过医用的三维成像设备，对患者身上可能存在的潜在损伤骨部位进行第一次扫描，得到一个损伤骨部位在正常情况下的第一扫描图像，然后利用一些能够施加外力的工具对第一次扫描的扫描部位施加一定程度的外力，再通过上述使用的三维成像设备，对患者身上可能存在的潜在损伤骨部位进行第二次扫描，得到一个损伤骨部位在外力作用下的第二扫描图像。其中施加的一定程度的外力是指施加的外力不会使损伤骨部位产生新的损伤，即骨部位处于弹性变形阶段即可。需要说明的是，计算机设备可以先获取第一扫描图像，再获取第二扫描图像，可选的，计算机设备也可以先获取第二扫描图像，再获取第一扫描图像，对此本实施例不做限制。
S102、采用预设的数字图像处理方法，根据第一扫描图像和第二扫描图像，获取潜在损伤骨部位的变形场。
其中，预设的数字图像处理方法是一种能够通过对第一扫描图像和第二扫描图像进行图像处理，而得到第一扫描图像和第二扫描图像中潜在损伤骨部位的变形场的方法。该变形场用于描述潜在损伤骨部位在施加外力后的扫描图像相对于在正常情况下的扫描图像，产生的变化信息。该变化信息可以是指位移、距离、应力、应变等至少一种的变化信息，且该变化信息可以进一步的反映潜在损伤骨部位的损伤信息。
本实施例中，当计算机设备扫描得到潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像后，可以进一步的采用预设的数字图像处理方法对该第一扫描图像和第二扫描图像进行图像处理，获取到潜在损伤骨部位在施加外力后的变形场，从而使计算机设备可以通过该变形场得到能够反映潜在损伤骨部位对应的变化信息。
S103、根据变形场，获取潜在损伤骨部位的骨损伤信息；骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
其中，骨损伤区域用于表征患者身上存在的潜在损伤骨部位的位置、面积或体积大小，该骨损伤区域可以用具体区域面积表示，也可以用具体区域体积表示。骨损伤程度用于描述潜在损伤骨部位的损伤程度，其可以用具体级别表示，也可以用具体数值表示，对此本实施例不做限制。
本实施例中，当计算机设备获取到潜在损伤骨部位的变形场时，可以先分析该变形场中包含的至少一个的变化信息，具体的可以针对每种变化信息进行定量的分析，得到每种变化信息对应的变化量，根据该变化量对潜在损伤骨部位进行检测，得到该潜在损伤骨部位存在的骨损伤信息；或者，还可以再对该变化量进一步处理，得到处理后的变化量，最后再根据处理后的变化量，对潜在损伤骨部位进行检测，得到该潜在损伤骨部位存在的骨损伤信息。例如，当计算机设备通过对变形场的分析，检测一个患者的潜在损伤骨部位存在的骨损伤信息时，可以得到该潜在损伤骨部位对应的骨损伤区域的大小，以及该潜在损伤骨部位对应的骨损伤程度的高低。
上述实施例提供了一种骨损伤检测方法，该方法包括：计算机设备获取潜在损伤骨部位在正常情况下的第一扫描图像和潜在损伤骨部位在外力作用下的第二扫描图像；再采用预设的数字图像处理方法，根据第一扫描图像和第二扫描图像，获取潜在损伤骨部位的变形场；然后根据该变形场，获取潜在损伤骨部位的骨损伤信息，且骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。在上述对骨损伤的检测方法中，由于计算机设备获取到的变形场可以直接反映出微小的骨损伤信息，即潜在的骨损伤部位的骨损伤信息，因此，计算机设备可以通过分析变形场中包含的各种变化信息，检测出潜在损伤骨部位的骨损伤信息，即骨损伤区域和骨损伤程度。所以，本申请提出的骨损伤检测方法能够有效检测患者身上“隐藏”的骨损伤。
可选的，上述实施例中涉及到的预设的数字图像处理方法，是一种用来计算物体内部三维全场变形的方法，本实施例中，预设的数字图像处理方法可以采用数字图像相关法(Digital Volume Correlation,DVC)，当计算机设备对一个患者的潜在损伤骨部位进行前后施加外力后，计算机设备可以利用上述DVC的计算方法，计算施加外力前后的第一扫描图像和第二扫描图像之间的相关性，得到潜在损伤骨部位的变形场，而该变形场可以包含各种变化信息的变化场，例如，应力场、应变场和位移场等。
可选的，基于上述实施例，本实施例中涉及到的变形场具体可以包括应变场和位移场，也就是说，当计算机设备采用上述DVC的计算方法，并根据第一扫描图像和第二扫描图像，计算得到潜在损伤骨部位的变形场时，计算机设备可以同时从该变形场中获取到潜在损伤骨部位的应变场和位移场。
在一个实施例中，图3为图2实施例中S103的一种实现方式的流程图，如图3所示，上述S103“根据变形场，获取潜在损伤骨部位的骨损伤信息”，包括：
S201、分析变形场中的应变场，确定潜在损伤骨部位的骨损伤区域。
其中，应变场用于描述应变状态随空间点的变化情况，当物体受外力或其他因素影响时，它内部的应变呈现某种分布状况，为了表明物体的这种情况，将物体连同它内部的应变分布状况称为应变场。
当本实施例中的变形场用来描述潜在损伤骨部位受外力影响时，计算机设备可以用变形场中的应变场呈现的应变分布情况，反映潜在损伤骨部位受外力的情况，从而可以进一步的通过潜在损伤骨部位受外力的情况检测潜在损伤骨部位的骨损伤区域。
可选的，图4为图3实施例中S201的一种实现方式的流程图，该实施例涉及计算机设备根据应变场确定骨损伤区域的具体过程，包括：
S301、识别应变场中的不连续区域。
本实施例中，当患者身上的骨部位不存在潜在损伤时，则计算机设备得到的该骨部位的应变场中呈现出的应变分布是均匀连续的，相反的，当患者身上的骨部位存在潜在损伤时，则计算机设备得到的该骨部位的应变场中呈现出的应变分布是不均匀的，且会存在断层区域或是跳跃区域，断层区域和跳跃区域均为不连续区域。
S302、将不连续区域确定为潜在损伤骨部位的骨损伤区域。
本实施例中，当计算机设备通过应变场检测潜在损伤骨部位的骨损伤区域时，可以先通过应变场的应变分布情况，识别该应变分布中不连续的区域，进一步的得到该不连续区域的具体位置，以及具体大小值，其可以是区域面积的大小，也可以是区域体积的大小。然后再将该不连续区域确定为潜在损伤骨部位的骨损伤区域，相应的，该骨损伤区域的具体位置和具体大小可以根据不连续区域的具体位置和具体大小确定。
需要说明的是，当计算机设备计算得到潜在损伤骨部位的变形场中的应变场时，可以如上所述，根据分析变形场中的应变场，检测潜在损伤骨部位的骨损伤区域，可选的，计算机设备也可以根据分析变形场中的应变场，检测潜在损伤骨部位的骨损伤程度，具体的可以通过分析应变场呈现的应变分布情况，确定潜在损伤骨部位的骨损伤程度。
S202、分析骨损伤区域的位移场，确定潜在损伤骨部位的骨损伤程度。
其中，位移场用于描述物体三维空间内的各体素的位移矢量的空间分布状况。当本实施例中的位移场用来描述潜在损伤骨部位受外力影响时，计算机设备可以用位移场呈现的位移矢量的空间分布状况，反映潜在损伤骨部位受外力的情况，从而可以进一步的通过潜在损伤骨部位受外力的情况检测潜在损伤骨部位的骨损伤程度。
可选的，图5为图3实施例中S202的一种实现方式的流程图，该实施例涉及计算机设备根据位移场确定骨损伤程度的具体过程，包括：
S401、提取骨损伤区域的位移场中各体素对应的位移。
当计算机设备根据应变场确定潜在损伤骨部位的骨损伤区域时，该骨损伤区域中可能包含多个不同骨损伤程度的损伤骨部位，此时，计算机设备可以进一步的根据位移场确定该骨损伤区域中各损伤骨部位对应的骨损伤程度。具体的，计算机设备在获取到骨损伤区域对应的位移场时，可以从该位移场中提取出其中包含的各体素对应的位移(各体素可以对应不同的骨部位)，得到该位移的具体大小数值。可选的，计算机设备在获取到骨损伤区域对应的位移场，并从该位移场中提取出其中包含的各体素对应的位移时，也可以进一步的对多个体素对应的位移进行取平均值运算、加权运算等数值运算，得到骨损伤区域对应的位移。
S402、根据位移和骨损伤程度的对应关系，确定各体素的位移对应的骨损伤程度。
其中，当位移的取值较少时，位移和骨损伤程度可以是一一对应的关系，例如，假设位移取值为0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm，骨损伤程度用级别来表示，分别为1级、2级、3级、4级、5级，则此时，位移和骨损伤程度的对应关系是一一对应的关系，其可以为0.1μm的位移对应1级的骨损伤程度、0.2μm的位移对应2级的骨损伤程度、0.3μm的位移对应3级的骨损伤程度、0.4μm的位移对应4级的骨损伤程度、0.5μm的位移对应5级的骨损伤程度。可选的，当位移的取值较多时，位移和骨损伤程度也可以是一个位移取值范围对应一个骨损伤程度，例如，假设位移取值范围分别是0.1μm～0.5μm和0.5μm～1μm，则骨损伤程度用1级和2级来表示，则此时，位移和骨损伤程度的对应关系是一个位移取值范围对应一个骨损伤程度的对应关系，其可以为0.1μm～0.5μm的位移范围对应1级的骨损伤程度、0.5μm～1μm的位移范围对应2级的骨损伤程度。上述的位移和骨损伤程度的对应关系可以根据实际的应用场景具体确定，本实施例对此不做限制。
可选的，除了上述对位移和骨损伤程度的对应关系进行定量的描述以外，还可以将位移和骨损伤程度的对应关系进行定性的描述，其可以是位移越大，对应的骨损伤程度越大，也就是说，计算机设备可以根据获取到位移数值，对应的确定骨损伤程度，当位移数值越大时，对应的骨损伤程度越大，相应的，当位移数值越小时，对应的骨损伤程度越小。
本实施例中，当计算机设备在获取到骨损伤区域中包含的各体素对应的位移时，可以进一步通过查询位移和骨损伤程度的对应关系，根据各体素对应的位移确定骨损伤区域中各体素所在位置对应骨损伤程度。可选的，当计算机设备在获取到骨损伤区域中对应的位移时，也可以进一步通过查询位移和骨损伤程度的对应关系，根据骨损伤区域对应的位移确定该骨损伤区域对应的骨损伤程度。
需要说明的是，当计算机设备计算得到潜在损伤骨部位的变形场中的位移场时，可以如上所述，根据分析变形场中的位移场，检测骨损伤区域对应的骨损伤程度，可选的，计算机设备也可以根据分析变形场中的位移场，检测潜在损伤骨部位的骨损伤区域，具体的可以通过分析位移场呈现的位移矢量的分布情况，确定潜在损伤骨部位的骨损伤区域。
上述实施例提供了一种骨损伤检测方法，该方法包括：计算机设备分析变形场中的应变场，确定潜在损伤骨部位的骨损伤区域；并分析骨损伤区域的位移场，确定潜在损伤骨部位的骨损伤程度。在上述骨损伤的检测方法中，计算机设备可以通过分析变形场中的应变场检测骨损伤区域，进一步的通过分析变形场中的位移场检测骨损伤区域对应的骨损伤程度，实现了对患者存在潜在损伤骨部位的骨损伤信息的定性和定量的检测，具体可以得到该损伤骨部位的损伤区域的大小和损伤程度的高低，使医务人员可以进一步的根据该检测结果诊断患者的骨损伤疾病。
可选的，在实际的应用场景中，当计算机设备在获取到第一扫描图像和第二扫描图像时，需要对第一扫描图像和第二扫描图像进行预处理，以提高之后计算机设备检测潜在损伤骨部位的骨损伤信息时的检测精度。因此，基于上述实施例，S102“采用预设的数字图像处理方法，根据第一扫描图像和第二扫描图像，获取潜在损伤骨部位的变形场”之前，如图6所示，还包括：
S501、采用预设的图像配准方法，对第一扫描图像和第二扫描图形进行图像配准，得到配准后的第一扫描图像或配准后的第二扫描图像。
其中，预设的图像配准方法是一种能够将不同时间、不同位置、不同成像设备、不同拍摄角度、或不同条件下获取的两幅或多幅图像进行匹配的过程，以使得两幅图中对应于空间同一位置的点一一对应起来，从而达到信息融合的目的。上述预设的图像配准方法可以是常用的基于灰度和模板的方法，例如，平均绝对差算法(MAD)、绝对误差和算法(SAD)、误差平方和算法(SSD)等，可选的，上述预设的图像配准方法也可以是常用的基于特征的匹配方法，以及也可以是常用的基于域变换的方法，例如，沃尔什变换、小波变换等。
在实际应用中，当计算机设备获取到施加外力前后的第一扫描图像和第二扫描图像时，该第二扫描图像中的各体素相对于第一扫描图像中的各体素，可能存在刚性位移，所述刚性位移是指物体的形状不发生变化时产生的位移，本实施例中第一扫描图像或第二扫描图像中的各体素可能会存在刚性位移，而该刚性位移可以由扫描骨部位的位置变化产生，且该刚性位移会在位移场中体现出来，但是该刚性位移不能反映骨损伤信息，因此，在本实施例中，当计算机设备在获取到第一扫描图像和第二扫描图像时，且需要根据这两幅图像计算潜在损伤骨部位的变形场时，为了使计算机设备能够更精确的根据变形场中的位移场检测骨损伤信息，计算机设备需要在计算变形场之前，去除这第一扫描图像或第二扫描图像中存在的刚性位移。具体的方法为：计算机设备可以采用预设的图像配准方法，以第一扫描图像为参考图像，对第二扫描图像进行图像处理，使第二扫描图像可以成为与第一扫描图像匹配的图像，得到配准后的第二扫描图像。可选的，计算机设备也可以在获取到第一扫描图像和第二扫描图像时，采用预设的图像配准方法，以第二扫描图像为参考图像，对第第一扫描图像进行图像处理，使第一扫描图像可以成为与第二扫描图像匹配的图像，得到配准后的第一扫描图像。
需要说明的是，本实施例中的第二扫描图像相对于第一扫描图像产生刚性位移的因素可以有很多种，例如，当扫描设备在扫描获取第一扫描图像时的环境和扫描获取第二扫描图像时的环境不同，就会造成这两幅扫描图像产生刚性位移；再例如，当扫描获取第一扫描图像和扫描获取第二扫描图像的扫描设备不同时，也会造成这两幅扫描图像产生刚性位移；再例如，当扫描设备在获取第一扫描图像时扫描部位所在的位置，与扫描设备在获取第二扫描图像时扫描同一部位所在的位置不同，这种情况也会造成这两幅扫描图像产生刚性位移。无论上述哪种应用场景，扫描图像时产生的刚性位移都会影响后期计算机设备根据位移场检测骨损伤信息的精度，因此，上述刚性位移有必要在计算机设备计算变形场时被计算机设备去除掉，以提高本申请检测骨损伤程度的精度。特此说明，本实施例对于扫描图像产生刚性位移的因素不做限制，只要是能够产生刚性位移的应用场景，且利用预设的图像配准方法，去除扫描图像产生的刚性位移，计算机设备再根据去除掉刚性位移的扫描图像计算出的变形场，检测骨损伤的方法都属于本实施例的保护范围。
可选的，本实施例针对扫描图像产生刚性位移时的不同因素，所采用的预设的图像配准方法也不相同，本实施例中采用的预设的图像配准方法可以根据实际应用情况进行确定。例如，在一种应用环境下：扫描设备在扫描获取第一扫描图像时的环境和扫描获取第二扫描图像时的环境不同，比如获取第一扫描图像时的背景颜色为白色，而获取第二扫描图像时的背景颜色为蓝色。基于上述应用环境，计算机设备需要去除不同环境因素带来的扫描图像的刚性位移时，可采用的去除方法为：计算机设备选取相应的预设的图像配准方法，以第一扫描图像为参考图像，对第二扫描图像进行图像处理，得到与第一扫描图像配准后的第二扫描图像，则该配准后的第二扫描图像的背景色由原来的蓝色配准为白色，同样，也可以以第二扫描图像为参考图像，对第一扫描图像进行图像处理，得到与第二扫描图像配准后的第一扫描图像，则该配准后的第一扫描图像的背景色由原来的白色配准为蓝色。再例如，在另一种应用环境下：扫描设备在获取第一扫描图像时，被扫描的部位O所在的位置在A点，当扫描设备在获取第二扫描图像时，被扫描的同一部位O所在的位置在B点，B点的位置与A点的位置不同，此种情况下，计算机设备需要去除不同扫描部位位置带来的扫描图像的刚性位移时，可采用的去除方法为：计算机设备选取相应的预设的图像配准方法，以第一扫描图像为参考图像，对第二扫描图像进行图像处理，得到与第一扫描图像配准后的第二扫描图像，则在该配准后的第二扫描图像中，被扫描部位O所在的位置由原来的位置B配准为位置A，同样，也可以以第二扫描图像为参考图像，对第一扫描图像进行图像处理，得到与第二扫描图像配准后的第一扫描图像，则在该配准后的第一扫描图像中，被扫描部位O所在的位置由原来的位置A配准为位置B。
S502、采用预设的数字图像处理方法，根据配准后的第一扫描图像和第二扫描图像，或者根据第一扫描图像和配准后的第二扫描图像，获取潜在损伤骨部位的变形场。
本实施例中，当计算机设备在对获取到的第一扫描图像或第二扫描图像进行配准后，可以进一步的根据配准后的第一扫描图像和第二扫描图像，采用预设的数字图像处理方法，获取关于这两幅图像中包含的潜在损伤骨部位的变形场，以便之后计算机设备可以根据该变形场中的位移场精确的检测骨损伤信息。可选的，计算机设备也可以进一步的根据第二扫描图像和配准后的第二扫描图像，获取关于这两幅图像汇总包含的潜在损伤骨部位的变形场，以便之后计算机设备可以根据该变形场中的位移场精确的检测骨损伤信息。
上述实施例中，计算机设备采用预设的图像配准方法，对第一扫描图像和第二扫描图形进行图像配准，得到配准后的第一扫描图像或配准后的第二扫描图像；再采用预设的数字图像处理方法，根据配准后的第一扫描图像和第二扫描图像，或者根据第一扫描图像和配准后的第二扫描图像，获取潜在损伤骨部位的变形场。在上述方法中，计算机设备通过预设的图像配准方法，可以对第一扫描图像和第二扫描图像进行配准，以消除位移场中可能存在的刚性位移，使计算机设备可以更加精确的根据位移场检测潜在损伤骨部位的骨损伤信息，因此，本申请提出的骨损伤检测方法检测精度较高。
应该理解的是，虽然图2-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种骨损伤检测装置，包括：获取模块11、图像处理模块12和检测模块13，其中：
获取模块11，用于获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
图像处理模块12，用于采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
检测模块13，用于根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种骨损伤检测装置，上述检测模块13包括：第一分析单元131和第二分析单元132，其中：
第一分析单元131，用于分析所述变形场中的应变场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤区域；
第二分析单元132，用于分析所述骨损伤区域的位移场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤程度。
在一个实施例中，上述第一分析单元131具体用于识别所述应变场中的不连续区域；将所述不连续区域确定为所述潜在损伤骨部位的骨损伤区域。
在一个实施例中，上述第二分析单元132具体用于提取所述骨损伤区域的位移场中各体素对应的位移；根据位移和骨损伤程度的对应关系，确定所述各体素的位移对应的骨损伤程度。
在一个实施例中，所述位移越大，对应的骨损伤程度越大。
在一个实施例中，所述预设的数字图像处理方法为数字图像相关法DVC。
在一个实施例中，如图9所示，提供了一种骨损伤检测装置，上述图像处理模块12包括：图像配准单元121和获取单元122，其中：
图像配准单元121，用于采用预设的图像配准方法，对所述第一扫描图像和所述第二扫描图形进行图像配准，得到配准后的第一扫描图像或配准后的第二扫描图像；
获取单元122，用于采用预设的数字图像处理方法，根据所述配准后的第一扫描图像和所述第二扫描图像，或者根据所述第一扫描图像和所述配准后的第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场。
上述实施例提供的一种骨损伤检测装置，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不在累赘。
关于骨损伤检测装置的具体限定可以参见上文中对于一种骨损伤检测方法的限定，在此不再赘述。上述骨损伤检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
上述实施例提供的一种计算机设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
上述实施例提供的一种计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种骨损伤检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变形场包括位移场和应变场，所述根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息，包括；
分析所述变形场中的应变场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤区域；
分析所述骨损伤区域的位移场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤程度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分析所述变形场中的应变场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤区域，包括；
识别所述应变场中的不连续区域；
将所述不连续区域确定为所述潜在损伤骨部位的骨损伤区域。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述分析所述骨损伤区域的位移场，确定所述潜在损伤骨部位的骨损伤程度，包括：
提取所述骨损伤区域的位移场中各体素对应的位移；
根据位移和骨损伤程度的对应关系，确定所述各体素的位移对应的骨损伤程度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述位移越大，对应的骨损伤程度越大。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的数字图像处理方法为数字图像相关法DVC。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场之前，还包括：
采用预设的图像配准方法，对所述第一扫描图像和所述第二扫描图形进行图像配准，得到配准后的第一扫描图像或配准后的第二扫描图像；
所述采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场，包括：
采用预设的数字图像处理方法，根据所述配准后的第一扫描图像和所述第二扫描图像，或者根据所述第一扫描图像和所述配准后的第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场。
8.一种骨损伤检测装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取潜在损伤骨部位的第一扫描图像和第二扫描图像，所述第一扫描图像为所述潜在损伤骨部位在正常情况下的扫描图像，所述第二扫描图像为所述潜在损伤骨部位在外力作用下的扫描图像；
图像处理模块，用于采用预设的数字图像处理方法，根据所述第一扫描图像和所述第二扫描图像，获取所述潜在损伤骨部位的变形场；
检测模块，用于根据所述变形场，获取所述潜在损伤骨部位的骨损伤信息；所述骨损伤信息包括骨损伤区域和骨损伤程度。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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