1.一种用于骨质疏松识别的脊椎区域分割系统,其特征在于,该系统包括以下模块:图像采集模块:用于获取骨骼扫描图像;
滑动窗口模块:用于通过骨骼扫描图像中所有像素点的灰度值获得骨骼扫描图像的分布参数;构建预设大小的滑动窗口并按照预设步长对骨骼扫描图像进行遍历,获取遍历过程中滑动窗口的分布参数,根据滑动窗口的分布参数的大小获得第一滑窗和第二滑窗,所述滑动窗口的分布参数与骨骼扫描图像的分布参数的获取方法相同;根据第一滑窗和骨骼扫描图像的分布参数之间的差异获得第一滑窗的窗口权重;
脊椎确定模块:用于选取任意一个遍历位置下的滑动窗口记为中心窗口,根据滑动窗口与中心窗口之间的位置关系获得中心窗口的邻域窗口;判断滑动窗口是否为第一滑窗或第二滑窗,根据判断结果赋予滑动窗口预设的权重因子,根据中心窗口与邻域窗口的权重因子获得中心窗口的置信度;利用中心窗口的窗口权重以及对应邻域窗口的权重因子对中心窗口的权重因子进行调节,获得中心窗口的加权置信度;根据加权置信度的大小获得脊椎区域;
所述利用中心窗口的窗口权重以及对应邻域窗口的权重因子对中心窗口的权重因子进行调节,获得中心窗口的加权置信度包括:中心窗口的加权置信度的具体计算方法为:
其中,表示中心窗口的加权置信度; 表示窗口集合中第 个滑动窗口的置信度; 表示预设的超参数;表示中心窗口的置信度; 为中心窗口的窗口权重;
所述构建预设大小的滑动窗口并按照预设步长对骨骼扫描图像进行遍历,获取遍历过程中滑动窗口的分布参数,根据滑动窗口的分布参数的大小获得第一滑窗和第二滑窗包括:首先,构建大小为 的滑动窗口,滑动窗口以 为步长对骨骼扫描图像进行遍历,获取滑动窗口的第二参数和分布参数,其中 和 均为预设的超参数;
然后,若滑动窗口的分布参数小于骨骼扫描图像的分布参数,则将滑动窗口记为第一滑窗;若滑动窗口的分布参数大于等于骨骼扫描图像的分布参数,则将滑动窗口记为第二滑窗。
2.根据权利要求1所述一种用于骨质疏松识别的脊椎区域分割系统,其特征在于,所述通过骨骼扫描图像中所有像素点的灰度值获得骨骼扫描图像的分布参数包括:获取骨骼扫描图像中所有像素点灰度值的均值和方差分别记为骨骼扫描图像的第一参数和第二参数,将第二参数和第一参数的比值记为骨骼扫描图像的分布参数。
3.根据权利要求1所述一种用于骨质疏松识别的脊椎区域分割系统,其特征在于,所述根据第一滑窗和骨骼扫描图像的分布参数之间的差异获得第一滑窗的窗口权重包括:任意第一滑窗的窗口权重的具体计算方法为:
其中, 表示第一滑窗的窗口权重; 表示第一滑窗的分布参数;表示骨骼扫描图像的分布参数; 表示第一滑窗的第二参数; 表示以自然常数为底数的指数函数。
4.根据权利要求1所述一种用于骨质疏松识别的脊椎区域分割系统,其特征在于,所述选取任意一个遍历位置下的滑动窗口记为中心窗口,根据滑动窗口与中心窗口之间的位置关系获得中心窗口的邻域窗口包括:对于在滑动遍历过程中所有位置下的滑动窗口,选取任意一个滑动窗口记为中心窗口,获取位于中心窗口的8邻域所对应位置的滑动窗口,记为中心窗口的邻域窗口。
5.根据权利要求1所述一种用于骨质疏松识别的脊椎区域分割系统,其特征在于,所述判断滑动窗口是否为第一滑窗或第二滑窗,根据判断结果赋予滑动窗口预设的权重因子包括:当中心窗口为第一滑窗时,将权重因子 赋予中心窗口,反之,当中心窗口不为第一滑窗,即中心窗口为第二滑窗时,将权重因子 赋予中心窗口;当任意邻域窗口为第一滑窗时,将权重因子 赋予对应的邻域窗口,而当邻域窗口为第二窗口时,将权重因子 赋予邻域窗口,其中 、 和 均为预设的超参数。
6.根据权利要求1所述一种用于骨质疏松识别的脊椎区域分割系统,其特征在于,所述根据中心窗口与邻域窗口的权重因子获得中心窗口的置信度包括:首先,将任意中心窗口与对应8邻域下的邻域窗口所形成的集合记为窗口集合,将窗口集合中的中心窗口的序号记为0,对于8邻域下的邻域窗口,按照从左到右、从上到下的顺序,将邻域窗口的序号以此设定为1至8;
然后,窗口集合内中心窗口的置信度的具体计算方法为:
其中, 表示中心窗口的置信度; 表示窗口集合中第 个滑动窗口的权重因子; 和均为预设的超参数。
7.根据权利要求1所述一种用于骨质疏松识别的脊椎区域分割系统,其特征在于,所述根据加权置信度的大小获得脊椎区域包括:获得骨骼扫描图像中所有第一滑窗的加权置信度,将加权置信度大于超参数 的第一滑窗记为脊椎区域。