基于Kinect相机的脊柱侧弯检测技术研究

发布时间：2021-09-06 20:04

　　近年来随着青少年脊柱侧弯发病率的增加,脊柱侧弯检测设备已成为医疗检测中的一个重要检测分支并得到了很大的发展。目前针对轻度侧弯的检测设备成为医疗脊柱检测设备研究的重要组成部分。但是,目前国内的绝大多数医院的脊柱侧弯检测都是采用X光拍照通过专门医疗工作人员来进行评估,这种方式检测效率不高,检测成本高昂,并且对身体有一定危害。而在国外已经有设备开发厂商将图像识别与机器视觉技术运用在脊柱侧弯检测,这些设备有着极大的研究价值,但是基于Kinect相机的脊柱侧弯检测技术尚未见报道。本文主要对基于Kinect相机的脊柱侧弯检测系统整体设计,人体背部图像数据提取与处理做了研究,本文的主要研究内容如下:（1）首先基于检测系统的主要特点,参考目前医疗检测中脊柱侧弯的鉴别方法,设计了脊柱侧弯检测系统的各个模块,大体分为硬件与软件模块。其中软件部分包括脊柱侧弯检测模块、相机拍照模块、运动控制模块,硬件部分包含相机选型、拍照环境、平台运动控制模块,最终将两大模块联调完成整个系统的设计。（2）其次针对人体背部图像处理进行各个方面的研究,其中主要包括高精度深度图像的提取算法,彩色图像的背部特征识别算法,深度图像的脊... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Kinect相机正视图

Kinect1 相机的深度相机分辨率远远不如 Kinect2 相机的变换不敏感，处理得到图片的速度更慢。因而 Kinect2 相围更为广泛。表 2-2 Kinect 2 的主要技术规格参数技术规格 参数深度距离 最小距离 50cm，最大距离 4视野距离 水平方向 70°，垂直方向 深度图像分辨率 QVGA(512×424)彩色图像分辨率 VGA(1920×1080)配准 彩色，深度和主动红外音频捕捉 4 阵列麦克风 48KHz aud接口 USB3.0拍摄视频帧率 30fps

图 2-5 拍照实际效果图2.5 运动控制模块由于人的身高不同，我们的相机拍照需要对完整的背部图像进行采集，因而需要一套完整的控制模块，根据不同人的身材体型来改变相机和平台的位置，得到完整的背部图片。自动脊柱侧弯检查机的运动模块要求运动模块可以控制直流步进电机运动进而控制相机进行前后左右上下六个方向的运动。本课题通过 CAN 通信与硬件各组件进行通信实现。CAN 总线通信协议的全名为控制器局域网总线通信协议[20]，是一种用于实时应用的串行通讯协议，使用双绞线来传输信号，可以提供完整性的实时串行数据通讯，最大传输速率可达兆级[21]。由于 CAN 通信稳定可靠的实时传输特性，可以很好的胜任本课题中上位机与硬件之间高并发、实时性强的通信要求。本课题中，客户端软件通过 CAN 总线通信协议，向硬件各组件发送和接受对应的数据帧，数据帧专门定义了不同的硬件部件执行不同的命令，进而控制硬件

【参考文献】：
期刊论文
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[3]温州市中小学生脊柱侧弯患病率调查[J]. 王谊,吴蓓茸,林野.  中医正骨. 2013(04)
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博士论文
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本文编号：3388091