CN112075926A - 基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法及装置，本申请中的方法包括获取受测者在指定姿势下的人体红外热图，该人体红外热图中含有第一坐标系下受测者特定骨性标志点的第一坐标信息；基于第一坐标信息与标准人体模型中相应特定骨性标志点坐标信息的对比，调整第一坐标系的坐标间隔，以生成新坐标系下受测者特定骨性标志点的第二坐标信息；基于第二坐标信息生成受测者的人体运动系统及内脏系统模型。本申请通过获取人体红外成像上显示出的骨骼标志点的空间位置数据、基于此生成受检者的人体运动系统及内脏系统模型，进而可通过软件工具测量相关检测项目的大小和角度，为正骨、推拿等医疗科室中进行诊疗提供重要辅助参考数据。

Description

基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法及装置
技术领域
本申请属于医疗器械及人体数据测量技术领域，具体涉及基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法及装置。
背景技术
目前，相关技术中，人体红外热成像能显示人体体表温度分布状态和躯干四肢轮廓等，尚无法按照人体热图对人体的骨骼位置和内脏的位置进行精准定位。
而作为人体运动系统及内脏系统的重要组成、人体的骨骼位置和内脏的位置等数据，是正骨、推拿等医疗科室中进行诊疗的重要辅助参考数据，并且对于人体运动研究、人体机能研究等均有较强的支持作用。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法及装置，有助于获取人体运动系统及内脏系统的相关数据。
为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，
本申请提供一种基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法，其包括：
获取受测者在指定姿势下的人体红外热图，其中，所述人体红外热图中含有第一坐标系下受测者特定骨性标志点的第一坐标信息；
基于所述第一坐标信息与标准人体模型中相应特定骨性标志点坐标信息的对比，调整第一坐标系的坐标间隔，以生成新坐标系下受测者特定骨性标志点的第二坐标信息；
基于所述第二坐标信息生成受测者的人体运动系统及内脏系统模型。
可选地，预先在受测者的特定骨性标志点处设置隔热遮挡物，以使拍摄得到的人体红外热图中显示受测者的特定骨性标志点；
基于所述显示的受测者的特定骨性标志点在人体红外热图中位置、以及拍摄参数信息，生成第一坐标系及第一坐标。
可选地，所述隔热遮挡物包括指定尺寸规格的塑料圆片。
可选地，针对受测试者骨骼变形的情况，所述基于所述第二坐标信息生成受测者的人体运动系统及内脏系统模型过程中，还包括：
基于受测者人体中轴线两侧特定骨性标志点的第一坐标信息和标准人体模型，分别对应生成新的坐标系，并根据该坐标系分别进行对比分析，重新对应生成人体的骨骼构造，并标注与正常骨骼构造的角度差异。
可选地，生成的受测者的人体运动系统及内脏系统模型包括二维平面图和三维立体模型。
可选地，所述二维平面图包括：人体骨骼二维平面图、人体内脏二维平面图、人体筋膜二维平面图、人体肌肉二维平面图；
所述三维立体模型包括：人体骨骼三维模型、人体内脏三维模型、人体筋膜三维模型、人体肌肉三维模型。
可选地，所述受测者的人体运动系统及内脏系统模型被配置为，将各二维平面图或各三维模型与人体红外热图拟合在一起，并基于相应指令显示或隐藏。
可选地，所述指定姿势包括，
标准正位姿势、标准背位姿势和标准侧位姿势。
可选地，所述特定骨性标志点的位置包括，
肩峰、髂前上棘、肩髎穴、大椎、命门穴、髂后上棘、坐骨结节、股骨头。第二方面，
本申请提供一种基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量装置，其包括人体红外摄像设备、计算设备和显示设备；
所述人体红外摄像设备，用于拍摄受测者的人体红外热图；
所述计算设备中配置有可执行程序，该可执行程序被计算执行时，实现上述方法；
所述显示设备，用于显示生成的受测者的人体运动系统及内脏系统模型。
本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
本申请通过获取人体红外成像上显示出的人体骨骼标志点的空间位置数据、并基于此生成受检者的人体运动系统及内脏系统模型，进而可通过软件工具测量相关检测项目的大小和角度，且可根据标准人体红外成像显示图的筋膜肌肉关节等热结构，对比受检人人体肌肉、筋膜、关节热结构，获得骨骼、筋膜、肌肉病理参数，为正骨、推拿等医疗科室中进行诊疗提供重要辅助参考数据。
本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请一个实施例提供的基于红外医学影像的人体运动系统及内脏系统测量方法的流程示意图；
图2为本申请一个实施例中采集人体红外热图时指定姿势中正位姿势示意说明图；
图3为本申请一个实施例中采集人体红外热图时指定姿势中背位姿势示意说明图；
图4为本申请一个实施例中采集人体红外热图时指定姿势左侧位姿势示意说明图；
图5为本申请一个实施例中采集人体红外热图时指定姿势右侧位姿势示意说明图；
图6为本申请一个实施例中标准人体模型的部分示意说明图；
图7为本申请一个实施例中红外人体骨骼内脏局部拟合效果图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
针对背景技术中提到的技术空白，本申请提出一种基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法，基于人体热图对人体的骨骼位置、内脏的位置等进行精准定位，实现人体运动系统及内脏系统测量。
在一实施例中，如图1所示，本申请中的基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法包括以下步骤：
步骤S110，获取受测者在指定姿势下的人体红外热图，其中，人体红外热图中含有第一坐标系下受测者特定骨性标志点的第一坐标信息。
具体的，该实施例中，预先在受测者的特定骨性标志点处设置隔热遮挡物，以使拍摄得到的人体红外热图中显示受测者的特定骨性标志点；基于显示的受测者的特定骨性标志点在人体红外热图中位置、以及拍摄参数信息，生成第一坐标系及第一坐标。
举例而言，隔热遮挡物可采用指定尺寸规格的塑料圆片；拍摄参数信息包括红外拍摄设备的分辨率、实际拍摄的距离等；
该实施例中，如图2至图5所示，指定姿势具体为标准正位姿势、标准背位姿势和标准侧位姿势(包括左右两个方向的侧位)。实际操作中，安排受测者在特定的背景环境下(主要要求环境中无热源干扰)按照图2至图5所示的指定姿势进行红外拍摄，以得到所需的人体红外热图。
具体的，该实施例中，如图2至图5所示，特定骨性标志点的位置包括，肩峰1(两个定位点)、髂前上棘2(两个定位点)、肩髎穴3(两个定位点)、大椎4(一个定位点)、命门穴5(一个定位点)、髂后上棘6(两个定位点)、坐骨结节7(两个定位点)、股骨头8(两个定位点)。
之后进行步骤S120，基于第一坐标信息与标准人体模型中相应特定骨性标志点坐标信息的对比，调整第一坐标系的坐标间隔，以生成新坐标系下受测者特定骨性标志点的第二坐标信息；
本申请中标准人体模型指基于人体运动系统(如骨骼、肌肉、筋膜等)和人体内脏系统的结构相关统计数据，以及人体内脏与骨骼的位置比例关系的统计数据，而设定的人体标准数据模型。
具体的，如图6所示，为该实施例中采用标准人体模型中的标准人模板(图中所示的为成年男性侧位模板)；关于模型中坐标信息，举例而言，基于网络定位，标准人模板中横轴纵轴各分为20份，并按照标准人体体型和骨骼分布，将对应的骨骼标志点放入坐标系内指定位置，以髂前上棘为例，为图中坐标(10，12)；髂后上棘(0.5,11.5)。
步骤S120中，针对实际被测量者，根据轮廓和标志点自动调整第一坐标系的坐标系间隔，以标志点的位置确定实际坐标系，从而确定第二坐标。
最后进行步骤S130，基于第二坐标信息生成受测者的人体运动系统及内脏系统模型。
容易理解的是，由于涉及人体正位、背位等多个角度的相关坐标数据，步骤S130中，基于相关现有算法生成的受测者的人体运动系统及内脏系统模型包括二维平面图和三维立体模型，举例而言，二维平面图及三维立体模型可根据正面坐标系实际距离和侧面坐标系实际距离以及角度差异等数据进行生成。
该实施例中，二维平面图包括：二维平面图包括：人体骨骼二维平面图、人体内脏二维平面图、人体筋膜二维平面图、人体肌肉二维平面图；三维立体模型包括：人体骨骼三维模型、人体内脏三维模型、人体筋膜三维模型、人体肌肉三维模型。
作为一种优选，该实施例中，受测者的人体运动系统及内脏系统模型被配置为，将各二维平面图或各三维模型与人体红外热图拟合在一起(如图7所示的躯干部的拟合模型)，并基于相应指令显示或隐藏，以利于实用应用中应用相关软件工具对相关人体运动系统及内脏系统进行实际测量。
此外，还需说明的是，针对受测试者骨骼变形的情况，在基于第二坐标信息生成受测者的人体运动系统及内脏系统模型过程中，还包括：
基于受测者人体中轴线两侧特定骨性标志点的第一坐标信息和标准人体模型，分别对应生成新的坐标系，并根据该坐标系分别进行对比分析，重新对应生成人体的骨骼构造，并标注与正常骨骼构造的角度差异。
举例而言，左侧髂前上棘与右侧髂前上棘无法放入统一坐标尺度的，左右分别生成两次坐标系，并根据标准人体坐标系和两次坐标系分别系统分析，用于测算角度差异，系统重新生成人体全部骨骼构造，并标注与正常角度差异。
本申请通过获取人体红外成像上显示出的人体骨骼标志点的空间位置数据、并基于此生成受检者的人体运动系统及内脏系统模型，进而可通过软件工具测量相关检测项目的大小和角度，且可根据标准人体红外成像显示图的筋膜肌肉关节等热结构，对比受检人人体肌肉、筋膜、关节热结构，获得骨骼、筋膜、肌肉病理参数，为正骨、推拿等医疗科室中进行诊疗提供重要辅助参考数据。
在另一实施例中，本申请还提供一种基于红外医学影像的人体运动系统及内脏系统测量装置，其包括人体红外摄像设备、计算设备和显示设备；
人体红外摄像设备，用于拍摄受测者的人体红外热图；
计算设备中配置有可执行程序，该可执行程序被计算执行时，实现上述方法；
显示设备，用于显示生成的受测者的人体运动系统及内脏系统模型。
该实施例中，计算设备中的可执行程序执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量方法，其特征在于，包括：
获取受测者在指定姿势下的人体红外热图，其中，所述人体红外热图中含有第一坐标系下受测者特定骨性标志点的第一坐标信息；
基于所述第一坐标信息与标准人体模型中相应特定骨性标志点坐标信息的对比，调整第一坐标系的坐标间隔，以生成新坐标系下受测者特定骨性标志点的第二坐标信息；
基于所述第二坐标信息生成受测者的人体运动系统及内脏系统模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先在受测者的特定骨性标志点处设置隔热遮挡物，以使拍摄得到的人体红外热图中显示受测者的特定骨性标志点；
基于所述显示的受测者的特定骨性标志点在人体红外热图中位置、以及拍摄参数信息，生成第一坐标系及第一坐标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述隔热遮挡物包括指定尺寸规格的塑料圆片。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对受测试者骨骼变形的情况，所述基于所述第二坐标信息生成受测者的人体运动系统及内脏系统模型过程中，还包括：
基于受测者人体中轴线两侧特定骨性标志点的第一坐标信息和标准人体模型，分别对应生成新的坐标系，并根据该坐标系分别进行对比分析，重新对应生成人体的骨骼构造，并标注与正常骨骼构造的角度差异。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成的受测者的人体运动系统及内脏系统模型包括二维平面图和三维立体模型。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述二维平面图包括：人体骨骼二维平面图、人体内脏二维平面图、人体筋膜二维平面图、人体肌肉二维平面图；
所述三维立体模型包括：人体骨骼三维模型、人体内脏三维模型、人体筋膜三维模型、人体肌肉三维模型。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述受测者的人体运动系统及内脏系统模型被配置为，将各二维平面图或各三维模型与人体红外热图拟合在一起，并基于相应指令显示或隐藏。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述指定姿势包括，
标准正位姿势、标准背位姿势和标准侧位姿势。
9.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述特定骨性标志点的位置包括，
肩峰、髂前上棘、肩髎穴、大椎、命门穴、髂后上棘、坐骨结节、股骨头。
10.一种基于红外影像的人体运动系统及内脏系统测量装置，其特征在于，包括人体红外摄像设备、计算设备和显示设备；
所述人体红外摄像设备，用于拍摄受测者的人体红外热图；
所述计算设备中配置有可执行程序，该可执行程序被计算执行时，实现权利要求1-9中任一项所述方法；
所述显示设备，用于显示生成的受测者的人体运动系统及内脏系统模型。
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