(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211177644.9 (22)申请日 2022.09.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115272588 A (43)申请公布日 2022.11.01 (73)专利权人 广州辉博信息技 术有限公司 地址 510700 广东省广州市黄埔区黄陂龙 朱路1号之一A101房、 A 203房 (72)发明人 王晓辉　吴少海　徐杰峰　钟建波　 方晓鼎　 (74)专利代理 机构 广州名扬高玥专利代理事务 所(普通合伙) 44738 专利代理师 郭琳 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01)G06T 5/00(2006.01) G06T 7/00(2017.01) (56)对比文件 CN 114081471 A,202 2.02.25 CN 114299015 A,202 2.04.08 审查员 张盈盈 (54)发明名称 一种基于深度图像的人体脊柱拟合方法、 系 统及电子设备 (57)摘要 本公开涉及一种基于深度图像的人体脊柱 拟合方法、 系统及电子设备， 方法包括： 获取人体 背面的深度图像； 获取深度图像的深度数据； 截 取深度数据中的背部数据； 计算获得第一离散集 合和第二离散集合； 分别获得第一连线和第二连 线以及第一拐点总数 和第二拐点总数 ； 计 算获得关于脊柱冠状面的第一平面函数并构建 第一脊柱拟合曲线； 计算获得关于脊柱矢状面的 第二平面函数并构建第二脊柱拟合曲线。 系统及 电子设备用于执行上述方法。 本公开具有拟合结 果准确度高， 可实现人体冠状面和矢状面两个方 向的脊柱拟合， 能满足脊柱侧弯检查的要求， 适 用性和数据包容 性更好。 权利要求书3页 说明书9页 附图5页 CN 115272588 B 2022.12.30 CN 115272588 B 1.一种基于深度图像的人体脊柱拟合方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S01、 获取 人体背面的深度图像； S02、 获取 所得深度图像的深度数据； S03、 对所述深度数据进行处理， 识别出所述深度图像中的人体轮廓并标注骨性标志 点； 选取脊柱部位两端的两个骨性标志点， 截取所选取 的两个骨性标志点之间的深度数据 作为背部数据； S04、 定义水平面为x ‑z平面， 冠状面为y ‑x平面， 矢状面为y ‑z平面， 人体左侧向右侧为x 轴正方向， 脚部向头 部为y轴正方向， 背部向腹部为z轴正方向； 遍历所述背部数据， 获取每个y值单独对应的所有x值， 记为与该y值对应的x值集， 计算 各个所述x值集的平均值及方差， 对所得方差进行数值判断， 若所得方差大于5， 则取该x值 集的中位数作为该y值对应的x值， 否则取该x值集的平均值作为该y值对应的x值， 根据各个 y值及其所对应的x值， 组成第一离 散集合； 遍历所述背部数据， 获取各个y值对应的所有z值， 记为与各个y值对应的z值集， 计算各 个所述z值集的平均值及方差， 对所得方差进行数值判断， 若所得方差大于5， 则取该z值集 的中位数作为该y值对应的z值， 否则取该z值集的平均值作为该y值对应的z值， 根据各个y 值及其所对应的z值， 组成第二离 散集合； S05、 对所述第一离散集合和所述第二离散集合进行平滑处理和剔除噪点， 分别获得用 于表征所述第一离散集合的数值分布趋势的第一连线、 以及用于表征所述第二离散集合的 数值分布趋势的第二连线； S06、 通过滑动窗口算法对所述第一连线和第二连线进行处理， 分析窗口内各个取样点 的数值变化趋势， 判断该窗口内是否存在拐点， 具体如下： 设窗口内取样点的数量为 ， 当窗口内的前 个取样点为同一变化趋势， 后 个取样点 为另一变化趋势， 且所述第一连线/所述第二连线在该窗口内的最值出现在第 个取样点 或第 个取样点或第 个取样点与第 个取样点之间时， 判断所述第一连线/所述 第二连线在该窗口内的一段存在一个拐点； 其中， ； 通过滑动窗口算法对所述第 一连线和所述第 二连线进行逐段分析， 对拐点数量进行累 加计数， 获得第一拐点总数 和第二拐点总数 ； S07、 将所述第一离散集合和所述第一拐点总数 代入以下公式计算获得第一平面函 数的平面 函数系数： ； 根据所得第一平面 函数的平面 函数系数， 获得 所述第一平面 函数为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115272588 B 2； 基于所述第一平面 函数， 构建 关于冠状面的第一 脊柱拟合曲线； 将所述第二离散集合和所述第二拐点总数 代入以下公式计算获得第二平面函数的 平面函数系数： ； 根据所得第二平面 函数的平面 函数系数， 获得 所述第二平面 函数为： ： 基于所述第二平面 函数， 构建 关于矢状面的第二 脊柱拟合曲线。 2.一种基于深度图像的人体脊柱拟合系统， 其特 征在于， 包括： 图像获取模块， 其用于获取 人体背面的深度图像； 深度数据获取模块， 其用于获取 所得深度图像的深度数据； 截取模块， 其用于对所述深度数据进行处理， 识别出所述深度图像中的人体轮廓并标 注骨性标志点； 选取脊柱部位两端的两个骨性标志点， 截取所选取 的两个骨性标志点之间 的深度数据作为背部数据； 离散集合计算模块， 其用于定义水平面为x ‑z平面， 冠状面为y ‑x平面， 矢状面为y ‑z平 面， 人体左侧向右侧为x轴正方向， 脚部向头 部为y轴正方向， 背部向腹部为z轴正方向； 遍历所述背部数据， 获取每个y值单独对应的所有x值， 记为与该y值对应的x值集， 计算 各个所述x值集的平均值及方差， 对所得方差进行数值判断， 若所得方差大于5， 则取该x值 集的中位数作为该y值对应的x值， 否则取该x值集的平均值作为该y值对应的x值， 根据各个 y值及其所对应的x值， 组成第一离 散集合； 遍历所述背部数据， 获取各个y值对应的所有z值， 记为与各个y值对应的z值集， 计算各 个所述z值集的平均值及方差， 对所得方差进行数值判断， 若所得方差大于5， 则取该z值集 的中位数作为该y值对应的z值， 否则取该z值集的平均值作为该y值对应的z值， 根据各个y 值及其所对应的z值， 组成第二离 散集合； 连线构建模块， 其用于对所述第 一离散集合和所述第 二离散集合进行平滑 处理和剔除 噪点， 分别获得用于表征所述第一离散集合的数值分布趋势的第一连线、 以及用于表征所 述第二离 散集合的数值分布趋势的第二连线； 拐点计算模块， 其用于通过滑动 窗口算法对所述第一连线和第二连线进行处理， 分析 窗口内各个取样点的数值变化趋势， 判断该窗口内是否存在拐点， 具体如下： 设窗口内取样点的数量为 ， 当窗口内的前 个取样点为同一变化趋势， 后 个取样点 为另一变化趋势， 且所述第一连线/所述第二连线在该窗口内的最值出现在第 个取样点权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115272588 B 3