CN110801204B - 一种基于人体框架的平衡检测方法 - Google Patents

一种基于人体框架的平衡检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于图像检测技术领域，具体涉及一种基于人体框架的平衡检测方法。本发明包括：获取当前待检测人体的待检测图像及初始图像；获取初始图像中的关键点、检测点及对应的标准图像；得到比对图像；将当前比对图像的检测点与对应的标准图像的检测点进行比对，得到差值点；根据当前差值点得到当前待检测人体的平衡差值。本发明通过采用设置标准图像对待检测图像进行分析，使得后续判断或解决当前待检测人体存在的骨骼与肌肉方面的问题时更加客观准确，减少了人工判断带来的错误及偏差，且避免主观错误及偏差带来的误差对人体造成的损伤；同时减少了对专业技术人员的依赖，实用性更高，适于推广使用。

Description

一种基于人体框架的平衡检测方法
技术领域
本发明属于图像检测技术领域，具体涉及一种基于人体框架的平衡检测方法。
背景技术
人在成长的过程中，健康的人体框架是大同小异的，人体框架可以为肌肉框架，也可以为骨骼框架；各种运动、劳动、创伤及不良习惯均会导致骨骼变形或肌肉创伤变形僵硬；人体内各个肌肉及各个骨骼处于人体框架的平衡状态时，骨骼和肌肉的机能才能处于最佳状态，因此通过调整人体中的平衡状态是目前最有效的解决肌肉及骨骼变形的方式；而肌肉或骨骼出现形变或创伤时，有时候发生牵一发而动全身的效应，即人体表征的疼痛点不一定是骨骼或肌肉出现问题的部位。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
a.现有技术中对于人体内各个肌肉及各个骨骼的平衡状态进行调整时，参考的通常是患者对于人体表征的疼痛点的描述，这种调整方式无法从源头解决问题，只能暂时地缓解疼痛感，甚至有可能加重肌肉或骨骼的损伤；
b.现有技术中也存在对基于人体的X光片或核磁共振结果进行分析，以达到尽量科学客观地得到治疗方案的目的，这种方式在一定程度上可以解决表象疼痛的问题，但这种方式需要依赖于进行分析的人员的经验及技术，人力成本较高，实用性较低，无法普及。
发明内容
本发明旨在于至少在一定程度上解决上述技术问题之一。
为此，本发明目的在于提供一种基于人体框架的平衡检测方法，能够使得调整人体内各个肌肉及各个骨骼的平衡状态时更加准确。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于人体框架的平衡检测方法，包括以下步骤：
获取当前待检测人体的待检测图像，然后对待检测图像进行预处理得到初始图像；
获取初始图像中的关键点及检测点，并根据关键点获取与当前初始图像对应的标准图像；
将当前初始图像进行比对处理，得到比对图像；
将当前比对图像的检测点与对应的标准图像的检测点进行比对，得到差值点；
根据当前差值点得到当前待检测人体的平衡差值。
作为优选，上述的基于人体框架的平衡检测方法还包括以下步骤：
得到当前待检测人体的平衡差值后，匹配并输出与当前平衡差值对应的人体训练文件；其中，人体训练文件为包括标准动作的音视图文文件。
作为优选，对待检测图像进行预处理时，具体步骤如下：
利用图像二值化算法对当前待检测图像进行处理，得到预处理深度图像；
依次通过腐蚀算法和膨胀算法对当前预处理深度图像进行处理，得到初始图像。
作为优选，获取与当前初始图像对应的标准图像时，判断当前初始图像中的关键点的类型，然后获取与当前关键点类型一致的标准图像。
作为优选，将当前初始图像进行比对处理时，具体步骤如下：
分别获取当前初始图像中的检测点与第一参照点的待检测比值信息及标准图像中对应的检测点标准比值信息；
将当前初始图像进行等比例放大处理或缩小处理后得到比对图像，其中，进行等比例放大处理或缩小处理后初始图像的待检测比值信息与标准图像的标准比值信息之间的差值小于第一阈值；
作为优选，初始图像或标准图像中的关键点的类型为人体肌肉关键点或人体关节关键点；人体肌肉关键点包括背部肌肉、腿部肌肉、胸部肌肉、腹部肌肉和肩部肌肉中的至少一种；人体关节关键点包括下颌关节、椎关节、胸锁关节、肩锁关节、肩关节、肘关节、手关节、髋关节、膝关节及足关节中的至少一种。
作为优选，初始图像或标准图像中的检测点类型为人体肌肉检测点或人体关节检测点；人体肌肉检测点包括背部肌肉、腿部肌肉、胸部肌肉、腹部肌肉和肩部肌肉中的至少一种；人体关节检测点包括下颌关节、椎关节、胸锁关节、肩锁关节、肩关节、肘关节、手关节、髋关节、膝关节及足关节中的至少一种。
作为优选，得到平衡差值的具体步骤如下：
获取当前比对图像中的每个检测点与对应的第二参考点之间的待检测差值及标准图像中对应的检测点的标准差值，其中，待检测差值及标准差值均为面积差值或位置差值；
依次判断待检测差值与标准差值相减得到的比对差值是否小于第二阈值，如是，则输出比对图像中的当前检测点处于正常平衡状态，如否，则将比对图像中的当前检测点标记为差值点；
计算每个差值点的比对差值对应的差值范围，将当前差值范围作为当前待检测人体对应的平衡差值，其中，每个差值范围至少对应一个平衡差值。
作为优选，待检测图像包括待检测肌肉图像和/或待检测骨骼图像；标准图像包括标准肌肉图像及标准骨骼图像。
作为优选，待检测肌肉图像及标准肌肉图像均通过肌骨超声仪得到；待检测骨骼图像及标准骨骼图像均通过X光仪得到。
本发明的有益效果为：
本发明通过采用设置标准图像对待检测图像进行分析，使得后续判断或解决当前待检测人体存在的骨骼与肌肉方面的问题时更加客观准确，减少了人工判断带来的错误及偏差，且避免主观错误及偏差带来的误差对人体造成的损伤；同时减少了对专业技术人员的依赖，实用性更高，适于推广使用。
本发明的其他有益效果将在具体实施方式中详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例1的流程框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本发明公开的功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本发明阐述的实施例中。
应当理解，本发明使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本发明中被使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以实质上并发地执行，或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供一种基于人体框架的平衡检测方法，包括以下步骤：
获取当前待检测人体的待检测图像，然后对待检测图像进行预处理得到初始图像；由此减少待检测图像中存在的噪声，避免影响最终结果的准确性。
获取初始图像中的关键点及检测点，并根据关键点获取与当前初始图像对应的标准图像；其中，标准图像为预先采集或预先制作的，标准图像中的人体框架内各个肌肉或各个骨骼处于人体框架的平衡状态。
将当前初始图像进行比对处理，得到比对图像；其中，比对处理是对初始图像进行的进一步操作，是为了使得最终结果更加准确。
将当前比对图像的检测点与对应的标准图像的检测点进行比对，得到差值点；差值点可以基于骨骼比例、肌肉大小、脊柱曲度、肌肉松紧度、肌肉筋结体积等得到，可以根据当前待检测图像的类型确定差值点的类型。
根据当前差值点得到当前待检测人体的平衡差值；平衡差值可以用于判断当前待检测人体与标准图像中的人体之间的差值范围，由此即可根据平衡差值推荐或进行有效的人体调整方案及治疗方案。
本实施例提供的平衡检测方法采用设置标准图像对待检测图像进行分析，使得后续判断或解决当前待检测人体存在的骨骼与肌肉方面的问题时更加客观准确，减少了人工判断带来的错误及偏差，且避免主观错误及偏差带来的误差对人体造成的损伤；同时减少了对专业技术人员的依赖，实用性更高。
实施例2
本实施例提供的技术方案是在实施例1的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1的区别技术特征在于：
本实施例中，上述的基于人体框架的平衡检测方法还包括以下步骤：
得到当前待检测人体的平衡差值后，匹配并输出与当前平衡差值对应的人体训练文件；其中，人体训练文件为包括标准动作的音视图文文件。
人体训练文件是基于人体框架内各个肌肉或各个骨骼处于平衡状态的人体制作，由此可以方便患者提前知晓治疗方案或根据推荐治疗方案自行进行调整，由此使得康复治疗更加标准化。
实施例3
本实施例提供的技术方案是在实施例1或2的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1或2的区别技术特征在于：
本实施例中，对待检测图像进行预处理时，具体步骤如下：
利用图像二值化算法对当前待检测图像进行处理，得到预处理深度图像；
依次通过腐蚀算法和膨胀算法对当前预处理深度图像进行处理，得到初始图像；由此减少待检测图像中的噪声，使得最终结果更加准确；其中，图像二值化算法、腐蚀算法和膨胀算法均为现有的成熟图像处理算法，本实施例对上述算法本身没有进行改进，故上述算法对图像进行处理的过程此处不再赘述。
需要说明的是，对待检测图像进行预处理得到初始图像时，可以采用图像压缩、图像加密、图像增强、图像复原及图像变换中的一种或多种。
实施例4
本实施例提供的技术方案是在实施例1-3任一的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1-3任一的区别技术特征在于：
本实施例中，获取与当前初始图像对应的标准图像时，判断当前初始图像中的关键点的类型，然后获取与当前关键点类型一致的标准图像；其中，关键点可以通过人机界面获取或通过对初始图像进行初步识别得到，由此避免将初始图像进行不必要的比对即可快捷地得到与之对应的标准图像；另外，标准图像在制作时，也需要为每个标准图像添加关键点标签及检测点标签，由此使得标准图像与待检测图像的配对更加快速准确。
实施例5
本实施例提供的技术方案是在实施例4的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例4的区别技术特征在于：
本实施例中，将当前初始图像进行比对处理时，具体步骤如下：
分别获取当前初始图像中的检测点与第一参照点的待检测比值信息及标准图像中对应的检测点标准比值信息；其中，标准图像中
将当前初始图像进行等比例放大处理或缩小处理后得到比对图像，其中，进行等比例放大处理或缩小处理后初始图像的待检测比值信息与标准图像的标准比值信息之间的差值小于第一阈值；
实施例6
本实施例提供的技术方案是在实施例1-5任一的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1-5任一的区别技术特征在于：
本实施例中，初始图像或标准图像中的关键点的类型为人体肌肉关键点或人体关节关键点；人体肌肉关键点包括背部肌肉、腿部肌肉、胸部肌肉、腹部肌肉和肩部肌肉中的至少一种；人体关节关键点包括下颌关节、椎关节、胸锁关节、肩锁关节、肩关节、肘关节、手关节、髋关节、膝关节及足关节中的至少一种。
实施例7
本实施例提供的技术方案是在实施例1-6任一的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1-6任一的区别技术特征在于：
本实施例中，初始图像或标准图像中的检测点类型为人体肌肉检测点或人体关节检测点；人体肌肉检测点包括背部肌肉、腿部肌肉、胸部肌肉、腹部肌肉和肩部肌肉中的至少一种；人体关节检测点包括下颌关节、椎关节、胸锁关节、肩锁关节、肩关节、肘关节、手关节、髋关节、膝关节及足关节中的至少一种。
实施例8
本实施例提供的技术方案是在实施例1-7任一的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1-7任一的区别技术特征在于：
本实施例中，得到平衡差值的具体步骤如下：
获取当前比对图像中的每个检测点与对应的第二参考点之间的待检测差值及标准图像中对应的检测点的标准差值，其中，待检测差值及标准差值均为面积差值或位置差值；
依次判断待检测差值与标准差值相减得到的比对差值是否小于第二阈值，如是，则输出比对图像中的当前检测点处于正常平衡状态，如否，则将比对图像中的当前检测点标记为差值点；
计算每个差值点的比对差值对应的差值范围，将当前差值范围作为当前待检测人体对应的平衡差值，其中，每个差值范围至少对应一个平衡差值。
实施例9
本实施例提供的技术方案是在实施例1-8任一的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1-8任一的区别技术特征在于：
本实施例中，待检测图像包括待检测肌肉图像和/或待检测骨骼图像；标准图像包括标准肌肉图像及标准骨骼图像；将骨骼检测与肌肉检测分开进行使得平衡差值更加准确，避免因素过多对结果造成不必要的干扰。
实施例10
本实施例提供的技术方案是在实施例1-9任一的技术方案基础上作出的进一步改进，本实施例与实施例1-9任一的区别技术特征在于：
本实施例中，待检测肌肉图像及标准肌肉图像均通过肌骨超声仪得到；待检测骨骼图像及标准骨骼图像均通过X光仪得到。
以上所描述的实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (9)

1.一种基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取当前待检测人体的待检测图像，然后对待检测图像进行预处理得到初始图像；
获取初始图像中的关键点及检测点，并根据关键点获取与当前初始图像对应的标准图像；
将当前初始图像进行比对处理，得到比对图像；
将当前比对图像的检测点与对应的标准图像的检测点进行比对，得到差值点；
根据当前差值点得到当前待检测人体的平衡差值；
其中，将当前初始图像进行比对处理时，具体步骤如下：
分别获取当前初始图像中的检测点与第一参照点的待检测比值信息及标准图像中对应的检测点标准比值信息；
将当前初始图像进行等比例放大处理或缩小处理后得到比对图像，其中，进行等比例放大处理或缩小处理后初始图像的待检测比值信息与标准图像的标准比值信息之间的差值小于第一阈值。
2.根据权利要求1所述的基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：还包括以下步骤：
得到当前待检测人体的平衡差值后，匹配并输出与当前平衡差值对应的人体训练文件；其中，人体训练文件为包括标准动作的音视图文文件。
3.根据权利要求2所述的基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：对待检测图像进行预处理时，具体步骤如下：
利用图像二值化算法对当前待检测图像进行处理，得到预处理深度图像；
依次通过腐蚀算法和膨胀算法对当前预处理深度图像进行处理，得到初始图像。
4.根据权利要求2所述的基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：获取与当前初始图像对应的标准图像时，判断当前初始图像中的关键点的类型，然后获取与当前关键点类型一致的标准图像。
5.根据权利要求4所述的基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：初始图像或标准图像中的关键点的类型为人体肌肉关键点或人体关节关键点；人体肌肉关键点包括背部肌肉、腿部肌肉、胸部肌肉、腹部肌肉和肩部肌肉中的至少一种；人体关节关键点包括下颌关节、椎关节、胸锁关节、肩锁关节、肩关节、肘关节、手关节、髋关节、膝关节及足关节中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：初始图像或标准图像中的检测点类型为人体肌肉检测点或人体关节检测点；人体肌肉检测点包括背部肌肉、腿部肌肉、胸部肌肉、腹部肌肉和肩部肌肉中的至少一种；人体关节检测点包括下颌关节、椎关节、胸锁关节、肩锁关节、肩关节、肘关节、手关节、髋关节、膝关节及足关节中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：得到平衡差值的具体步骤如下：
获取当前比对图像中的每个检测点与对应的第二参考点之间的待检测差值及标准图像中对应的检测点的标准差值，其中，待检测差值及标准差值均为面积差值或位置差值；
依次判断待检测差值与标准差值相减得到的比对差值是否小于第二阈值，如是，则输出比对图像中的当前检测点处于正常平衡状态，如否，则将比对图像中的当前检测点标记为差值点；
计算每个差值点的比对差值对应的差值范围，将当前差值范围作为当前待检测人体对应的平衡差值，其中，每个差值范围至少对应一个平衡差值。
8.根据权利要求1-7任一所述的基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：待检测图像包括待检测肌肉图像和/或待检测骨骼图像；标准图像包括标准肌肉图像及标准骨骼图像。
9.根据权利要求8所述的基于人体框架的平衡检测方法，其特征在于：待检测肌肉图像及标准肌肉图像均通过肌骨超声仪得到；待检测骨骼图像及标准骨骼图像均通过X光仪得到。
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