[發(fā)明專利]基于深度圖像的帕金森震顫運(yùn)動(dòng)特征檢測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610015809.0
• 申請(qǐng)日: 2016-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105701806B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝叻;陳生弟;陸夢(mèng)迪;高超;顧靈凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00;G06K9/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 徐紅銀;郭國(guó)中

本發(fā)明涉及一種基于深度圖像的帕金森震顫運(yùn)動(dòng)特征檢測(cè)方法及系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：首先令被檢測(cè)者佩戴純色手套，并由檢測(cè)者人工選定畫(huà)面中被檢測(cè)者的手部位置；再通過(guò)色調(diào)過(guò)濾的方法識(shí)別分割畫(huà)面中的手部圖像；每一幀都依據(jù)上一幀的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，確定參考點(diǎn)后完成識(shí)別；識(shí)別結(jié)果需從二維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)，選擇左上左下右上右下四個(gè)頂點(diǎn)以及中心點(diǎn)進(jìn)行記錄，寫(xiě)入文件；處理數(shù)據(jù)文件，分析擬合得到周期信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有簡(jiǎn)單、快捷、準(zhǔn)確、非侵入性等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像識(shí)別跟蹤技術(shù)，具體地，涉及一種基于深度圖像的帕金森震顫運(yùn)動(dòng)特征檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

震顫是帕金森病的主要癥狀，一項(xiàng)前瞻性研究顯示病理證實(shí)的帕金森病患者，在其疾病的發(fā)展過(guò)程中，或早或晚在病程中均有靜止性震顫。盡管震顫在帕金森病中如此的常見(jiàn)，然而我們對(duì)于帕金森病震顫的認(rèn)識(shí)，尤其是潛在的機(jī)制認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。因此希望通過(guò)Kinect對(duì)于帕金森病的震顫的定量檢測(cè)，可以將震顫更加細(xì)化，從震顫的位移，頻率，加速度等參數(shù)水平更加準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)帕金森病的震顫，進(jìn)而為更進(jìn)一步的震顫發(fā)生機(jī)制研究奠定基礎(chǔ)。

目前臨床上最常見(jiàn)的兩種震顫原發(fā)性震顫和帕金森病震顫，盡管這兩種震顫從震顫的頻率，靜止時(shí)出現(xiàn)還是動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)，發(fā)病年齡，其他伴隨癥狀等方面可以進(jìn)行鑒別。然而在疾病的早期，震顫可能為帕金森病患者的唯一表現(xiàn)，由于疾病間癥狀的重疊性，僅通過(guò)震顫來(lái)鑒別為帕金森病還是原發(fā)性震顫需要臨床醫(yī)生豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)，而有時(shí)即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的臨床醫(yī)生也很難通過(guò)肉眼準(zhǔn)確的鑒別。目前有證據(jù)提示帕金森病在疾病早期階段的病程進(jìn)展較后期階段要快。因此，一旦早期診斷帕金森病，即應(yīng)盡早開(kāi)始治療，爭(zhēng)取掌握疾病的修飾時(shí)機(jī)，對(duì)今后帕金森病的整個(gè)治療成敗起關(guān)鍵性作用。因此如果患者為帕金森病，早期進(jìn)行診斷非常重要。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，公開(kāi)號(hào)為104127187A的中國(guó)專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種用于帕金森病人主要癥狀定量檢測(cè)的可穿戴系統(tǒng)及方法，該專利中提出了利用可穿戴系統(tǒng)對(duì)帕金森病人進(jìn)行震顫?rùn)z測(cè)及其幅度穩(wěn)定狀態(tài)，肌肉僵直和運(yùn)動(dòng)緩慢癥狀等的檢測(cè)，并顯示檢測(cè)結(jié)果。該系統(tǒng)具有統(tǒng)一的量化檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，三個(gè)主要癥狀檢測(cè)集成于一個(gè)系統(tǒng)且能夠提供完整和全面的病情檢測(cè)。但檢測(cè)過(guò)程需要病人佩戴復(fù)雜的檢測(cè)裝置，檢測(cè)過(guò)程繁瑣，且佩戴的手套本身較為厚重，對(duì)手部本身的震顫有所影響，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不能如實(shí)反映病人的癥狀。針對(duì)帕金森震顫的檢測(cè)，國(guó)內(nèi)依然沒(méi)有一個(gè)非侵入非干擾的簡(jiǎn)單有效的技術(shù)方案提出。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于深度圖像的帕金森震顫運(yùn)動(dòng)特征檢測(cè)方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)帕金森震顫?rùn)z測(cè)的非侵入非干擾、簡(jiǎn)單有效的技術(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種基于深度圖像的帕金森震顫運(yùn)動(dòng)特征檢測(cè)方法，所述方法通過(guò)色調(diào)過(guò)濾技術(shù)和區(qū)域生長(zhǎng)算法實(shí)時(shí)分割識(shí)別患者手部圖像，并通過(guò)預(yù)測(cè)目標(biāo)位置縮小搜索范圍，壓縮計(jì)算量，繼而轉(zhuǎn)換得到手部三維坐標(biāo)并記錄數(shù)據(jù)，從而分析擬合數(shù)據(jù)獲取手部震顫的運(yùn)動(dòng)學(xué)信息。

具體的，所述基于深度圖像的帕金森震顫運(yùn)動(dòng)特征檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S1：令被檢測(cè)者佩戴純色手套，采集包含被檢測(cè)者的手部的畫(huà)面，選定畫(huà)面中被檢測(cè)者的手部位置；

S2：采用色調(diào)過(guò)濾識(shí)別方法識(shí)別S1選定畫(huà)面中的手部圖像；每一幀都依據(jù)上一幀的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，確定參考點(diǎn)后完成識(shí)別；所述參考點(diǎn)屬于手部像素點(diǎn)的任意一點(diǎn)，圍繞其可進(jìn)行整個(gè)手部的識(shí)別；

S3：將識(shí)別結(jié)果從二維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)，選擇左上、左下、右上、右下四個(gè)頂點(diǎn)以及中心點(diǎn)進(jìn)行記錄，寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件；

S4：處理數(shù)據(jù)文件，分析擬合得到手部震顫的周期信息。