[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于視覺(jué)的靜脈采血扎針點(diǎn)自動(dòng)提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710454520.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107194928B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)斌;陳學(xué)東;葉霖;韓斌;郭曉陽(yáng);皮堂正
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院;華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 42201 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種基于視覺(jué)的靜脈采血扎針點(diǎn)自動(dòng)提取方法，其特征在于：

(1)拍攝待提取靜脈采血扎針點(diǎn)的身體部位的紅外圖像，將所述紅外圖像的中部區(qū)域截取出來(lái)，對(duì)截取出來(lái)的圖像進(jìn)行預(yù)處理以得到二值化圖像；其中，拍攝待提取靜脈扎針點(diǎn)的身體部位的紅外圖像時(shí)，待提取靜脈采血扎針點(diǎn)的靜脈方向與所述紅外圖像的長(zhǎng)度方向保持平行；

(2)對(duì)所述二值化圖像中的靜脈分叉進(jìn)行全部的骨架提取以得到含有靜脈分叉中心線(xiàn)的圖像，進(jìn)而獲得靜脈分叉的交點(diǎn)，同時(shí)記錄下所有靜脈分叉的交點(diǎn)的坐標(biāo)；

(3)對(duì)所述二值化圖像中的靜脈分叉進(jìn)行部分的骨架提取，以得到部分細(xì)化圖像；

(4)依據(jù)得到的靜脈分叉的交點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)所述部分細(xì)化圖像進(jìn)行處理，自交點(diǎn)朝向?qū)?yīng)的靜脈近心端分別逐列統(tǒng)計(jì)每個(gè)交點(diǎn)在以該交點(diǎn)為中點(diǎn)的預(yù)定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的有效點(diǎn)個(gè)數(shù)，進(jìn)而獲得每個(gè)交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度計(jì)數(shù)值，長(zhǎng)度計(jì)數(shù)值最大的靜脈分叉對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)為靜脈采血扎針點(diǎn)，即最佳扎針點(diǎn)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于視覺(jué)的靜脈采血扎針點(diǎn)自動(dòng)提取方法，其特征在于：對(duì)截取出來(lái)的圖像進(jìn)行預(yù)處理以得到二值化圖像的步驟包括以下子步驟：

(b1)對(duì)截取出來(lái)的圖像進(jìn)行濾波和灰度歸一化處理；

(b2)采用非銳化掩蔽法對(duì)步驟(b1)得到的圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理；

(b3)依次對(duì)步驟(b2)得到的圖像做自適應(yīng)閾值二值化及形態(tài)學(xué)開(kāi)運(yùn)算以得到二值化圖像。

3.如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的基于視覺(jué)的靜脈采血扎針點(diǎn)自動(dòng)提取方法，其特征在于：步驟(2)包括以下子步驟：

(21)采用Zhang快速并行細(xì)化算法對(duì)所述二值化圖像中的靜脈分叉進(jìn)行細(xì)化以得到含有靜脈分叉中心線(xiàn)的圖像，使得細(xì)化后的靜脈分叉中心線(xiàn)的每個(gè)有效點(diǎn)的8鄰域內(nèi)沒(méi)有其他有效點(diǎn)；

(22)分別統(tǒng)計(jì)步驟(21)得到的圖像中的靜脈分叉中心線(xiàn)上的每個(gè)有效點(diǎn)的預(yù)定鄰域內(nèi)有效點(diǎn)的個(gè)數(shù)，進(jìn)而根據(jù)有效點(diǎn)數(shù)來(lái)判斷對(duì)應(yīng)的靜脈分叉中心線(xiàn)上的該有效點(diǎn)是否為靜脈分叉的交點(diǎn)，同時(shí)記錄所有交點(diǎn)的坐標(biāo)。

4.如權(quán)利要求3所述的基于視覺(jué)的靜脈采血扎針點(diǎn)自動(dòng)提取方法，其特征在于：所述預(yù)定鄰域?yàn)橐詫?duì)應(yīng)的有效點(diǎn)為幾何中心的四方形區(qū)域，所述四方形的邊長(zhǎng)為6個(gè)像素點(diǎn)。

5.如權(quán)利要求3所述的基于視覺(jué)的靜脈采血扎針點(diǎn)自動(dòng)提取方法，其特征在于：步驟(3)中采用Zhang快速并行細(xì)化算法對(duì)所述二值化圖像進(jìn)行細(xì)化以得到所述部分細(xì)化圖像，步驟(3)中的Zhang快速并行細(xì)化的迭代次數(shù)小于步驟(2)中的Zhang快速并行細(xì)化的迭代次數(shù)。

6.如權(quán)利要求5所述的基于視覺(jué)的靜脈采血扎針點(diǎn)自動(dòng)提取方法，其特征在于：步驟(4)中，對(duì)每個(gè)交點(diǎn)P(a,b)朝向靜脈近心端逐列統(tǒng)計(jì)在(a+cols，b-k)到(a+cols，b+k)范圍內(nèi)的有效點(diǎn)個(gè)數(shù)，當(dāng)統(tǒng)計(jì)到的某列對(duì)應(yīng)的有效點(diǎn)個(gè)數(shù)大于設(shè)定的閾值時(shí)，交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度計(jì)數(shù)值count加1，并繼續(xù)往右統(tǒng)計(jì)，當(dāng)某列的有效點(diǎn)數(shù)小于設(shè)定的閾值時(shí)，停止統(tǒng)計(jì)，并記錄當(dāng)前交點(diǎn)P(a，b)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度計(jì)數(shù)值count，統(tǒng)計(jì)完所有交點(diǎn)后，最大的長(zhǎng)度計(jì)數(shù)值count值對(duì)應(yīng)的靜脈分叉的交點(diǎn)為靜脈采血扎針點(diǎn)，即最佳扎針點(diǎn)；其中數(shù)值k為15，cols為當(dāng)前列數(shù)與a的差值。