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php - 使用图像处理进行手部骨折检测

coder 2024-04-17 原文

我所做的:
拍摄输入图像并将图像大小调整为标准大小
因为我得把它和模板比较一下。
使用阈值转换为二进制。
检测到连接的组件并显示最大的组件。
如图所示:
将图像放在同一坐标处,以检查手指的位置,以便与模板图像进行比较
但它们的位置不同紫色的是模板图像
我在做图像和图像减法的比较。
这些病例无法预测是否是发际骨折,因为它们是图像中检测到的许多细线。
他们还有别的办法吗?如果有,请告诉我。
此处为原始未处理图像:

最佳答案

你几乎明白了,但我的想法(从评论中)更像是这样:
准备图像
切换到灰度,消除噪音(通过一些模糊),增强动态范围等。
通过x,y轴导出图像并创建渐变二维场
因此重新着色图像并创建二维向量场。每个像素都有rgb,因此对一个轴使用r,对另一个轴使用b。我这样做:

Blue(x,y)=abs(Intensity(x,y)-Intensity(x-1,y))
Red (x,y)=abs(Intensity(x,y)-Intensity(x,y-1))

子结果如下:
突出边缘的树状图像
因此,选择每个像素并将Blue(x,y)+Red(x,y)<treshold如果为真重新着色到未知的其他重新着色到边缘颜色。对于您的示例图像,我在平滑结果后使用treshold24以用模糊的颜色填充小间隙。子结果如下:
绿色是我不知道的颜色,白色是边缘。如您所见,我模糊了很多(太懒了,无法实现连接的组件)。
检测背景
所以现在为了区分背景和内部骨骼,我使用了特殊的填充方法(但一个简单的洪水填充就可以了),我开发了用于浸渍的材料,发现比以前预期的要有用很多倍。
void growfill(DWORD c0,DWORD c1,DWORD c2); // grow/flood fill c0 neigbouring c1 with c2

它只检查图像中的所有像素,如果在c0附近发现颜色c1,则将其重新着色为c2并循环,直到没有重新着色发生。由于不需要递归或堆栈/堆/列表,较大的分辨率通常比整体填充快得多。它还可以用于许多很酷的效果,如变薄/变厚等,只需很少的调用。
好回到主题我选择3种基本颜色:
                             //RRGGBB
const DWORD col_unknown   =0x00408020;  // yet undetermined pixels
const DWORD col_background=0x00000000;
const DWORD col_edge      =0x00FFFFFF;

现在背景是围绕边缘的,所以我画了一个矩形,在图像周围有col_背景,在col_unknown附近有生长填充所有col_background像素,col_background基本上是从外到内填充图像。
在这之后,我将所有不是3种定义颜色中任何一种的像素重新设置为最接近的匹配。这将消除模糊,因为它不再是可取的。子结果如下:
分割/标记
现在只需扫描整个图像,如果发现任何col_unknown的生长,用对象不同的颜色/索引填充它。更改实际对象的非重复颜色/索引(增量)并继续,直到图像结束。注意颜色,你必须避免使用3种预先确定的颜色,否则你会合并你不想要的区域。
最终结果如下:
现在您可以应用任何形式的分析/比较
您得到了每个对象区域的像素掩码,因此您可以计算像素(区域)并删除忽略太小的区域。计算每个物体的平均像素位置(中心),并用它来检测它到底是哪根骨头。计算面积的均匀性…重新缩放到模板骨骼…等。。。
这里是一些我使用的c++代码
color c,d;
int x,y,i,i0,i1;
int tr0=Form1->sb_treshold0->Position;  // =24 treshold from scrollbar
                             //RRGGBB
const DWORD col_unknown   =0x00408020;  // yet undetermined pixels
const DWORD col_background=0x00000000;
const DWORD col_edge      =0x00FFFFFF;
// [prepare image]
pic1=pic0;                  // copy input image pic0 to output pic1
pic1.pixel_format(_pf_u);   // convert to grayscale intensity <0,765>
pic1.enhance_range();       // recompute colors so they cover full dynamic range
pic1.smooth(1);             // blur a bit to remove noise
// extract edges
pic1.deriveaxy();           // compute derivations (change in intensity in x and y axis as 2D gradient vector)
pic1.save("out0.png");
pic1.pf=_pf_rgba;           // from now on the recolored image will be RGBA (no need for conversion)
for (y=0;y<pic1.ys;y++)     // treshold recolor
 for (x=0;x<pic1.xs;x++)
    {
    c=pic1.p[y][x];
    i=c.dw[picture::_x]+c.dw[picture::_y];              // i=|dcolor/dx| + |dcolor/dy|
    if (i<tr0) c.dd=col_unknown; else c.dd=col_edge;    // treshold test&recolor
    pic1.p[y][x]=c;
    }
pic1.smooth(5);             // blur a bit to fill the small gaps
pic1.save("out1.png");

// [background]
// render backround color rectangle around image
pic1.bmp->Canvas->Pen->Color=rgb2bgr(col_background);
pic1.bmp->Canvas->Brush->Style=bsClear;
pic1.bmp->Canvas->Rectangle(0,0,pic1.xs,pic1.ys);
pic1.bmp->Canvas->Brush->Style=bsSolid;
// growth fill all col_unknonw pixels near col_background pixels with col_background similar to floodfill but without recursion and more usable.
pic1.growfill(col_unknown,col_background,col_background);
// recolor blured colors back to their closest match
for (y=0;y<pic1.ys;y++)
 for (x=0;x<pic1.xs;x++)
    {
    c=pic1.p[y][x];
    d.dd=col_edge      ; i=abs(c.db[0]-d.db[0])+abs(c.db[1]-d.db[1])+abs(c.db[2]-d.db[2]);             i0=i; i1=col_edge;
    d.dd=col_unknown   ; i=abs(c.db[0]-d.db[0])+abs(c.db[1]-d.db[1])+abs(c.db[2]-d.db[2]); if (i0>i) { i0=i; i1=d.dd; }
    d.dd=col_background; i=abs(c.db[0]-d.db[0])+abs(c.db[1]-d.db[1])+abs(c.db[2]-d.db[2]); if (i0>i) { i0=i; i1=d.dd; }
    pic1.p[y][x].dd=i1;
    }
pic1.save("out2.png");

// [segmentation/labeling]
i=0x00202020; // labeling color/idx
for (y=0;y<pic1.ys;y++)
 for (x=0;x<pic1.xs;x++)
  if (pic1.p[y][x].dd==col_unknown)
    {
    pic1.p[y][x].dd=i;
    pic1.growfill(col_unknown,i,i);
    i+=0x00050340;
    }
pic1.save("out3.png");

我使用自己的图片类制作图片,因此有些成员是:
xs,ys图像的像素大小
p[y][x].dd是32位整数类型位置的像素
(x,y)是位于p[y][x].dw[2]位置的像素,作为2d字段的2x16位整数类型
(x,y)是位于p[y][x].db[4]位置的像素,为4x8位整数类型,便于通道访问
(x,y)-清除整个图像
clear(color)-将图像调整为新分辨率
resize(xs,ys)-vcl封装的带画布访问的gdi位图
bmp-快速模糊图像smooth(n)
n-生长/洪水填充
[edit1]基于扫描线的骨检测
在链接的find horizon qa中,您必须投射扫描线并搜索识别骨骼的不同特征。我将从图像(在x轴上)的部分推导开始,如下所示:

左边是由x(灰色表示零)和右边原始图像导出的颜色强度。边图是作为growfill(DWORD c0,DWORD c1,DWORD c2)c0函数的派生图,用于实际鼠标位置的行和行。正如你所看到的,每个骨骼在派生过程中都有一个可以检测到的不同形状。我用了一个非常简单的探测器,像这样:
对于处理过的图像行,通过c1
找到所有的峰(圆)
移除太小的峰并将相同的标志峰合并在一起
通过其4个后续峰值检测骨骼:
大否定
小阳性
小负片
大阳性
对于每个找到的骨骼边缘,我在原始图像中渲染红色和蓝色像素(在大峰值的位置),以直观地检查正确性。你也可以用同样的方式在y轴上做这个,并合并结果。为了改善这一点,你应该使用更好的检测,例如使用相关性…
与边缘渲染不同,您可以轻松地创建骨骼的遮罩,然后将其分割为单独的骨骼和处理,如上面的文本所示。也可以使用形态学操作来填补任何空白。
最后一件事,我能想到的是添加一些检测关节侧的骨头(形状是不同的)。它需要很多实验,但至少你知道该走哪条路。

关于php - 使用图像处理进行手部骨折检测,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/36881389/

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