法进行运动评估，大大提高了对运动信息的利用程度，可以表现婴儿运动的复杂性、多变性与对称性；
[0025]2、利用计算机采集并处理婴儿全身运动视频是一种无接触式的全身运动评估方法，不会影响婴儿的运动，婴儿较舒适；
[0026]3、可以提高评估医师的工作效率，节省人力物力；
[0027]4、通用性高、检测结果准确、检测速度快，并且可以进行长时间运动评估
[0028]检测ο
【附图说明】
[0029]图1是本发明方法不同方向、大小的速度统计流程图；
[0030]图2是本发明方法的实验结果截图；
[0031]其中:图2a)是原视频中的一帧图像；图2b)是提取出的婴儿身体区域；图2c)是视频中所有帧不同速度(彩色)的运动范围叠加显示图；图2d)是视频中所有帧运动强度叠加显示图；图2e)是所有视频中的不同方向、大小速度统计直方图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述
[0033]如图1所示是本发明方法的不同方向、大小的速度统计的流程图，结合图2所示的实验结果截图，本发明所述方法的【具体实施方式】如下:
[0034]本发明的一种基于计算机视觉的婴儿全身运动评估方法，所述方法的内容包括如下步骤:
[0035](I)视频获取一一通过普通的摄像头录制婴儿全身运动的视频；
[0036](2)图像预处理一一将获取的图像依次进行如下操作:
[0037]①通过缩放因子将视频的每一帧的行列进行统一，以便于对其他视频的处理；
[0038]②进行模糊处理；
[0039]③计算灰度图像；
[0040]④进行高斯平滑；
[0041]⑤进行自适应滤波一一对图像的蓝色通道减去绿色通道后的灰度图像通过选取合适阈值的方法粗略提取婴儿身体区域；
[0042](3)提取婴儿身体区域；
[0043](4)计算稠密光流一一对通过高斯滤波后的相邻两帧图像进行光流计算，得到图像中每一像素点的速度(U，V)，其中U是速度的横轴，V是速度的纵轴；
[0044](5)提取身体区域光流一一为减小背景对统计的影响，根据计算的稠密光流，将身体部分对应的光流进行提取；
[0045](6)用不同颜色标记身体中的运动区域一一将身体区域按照速度大小的不同赋予不同的颜色，并将所有帧的运动显示在同一张图像上，以表现对称性；
[0046](7)统计每帧图像每个区域的速度个数，包括速度的方向和大小；
[0047](8)统计所有帧图像的同一区域速度个数一一通过步骤(7)的结果统计所有帧的同一区域的像素个数的和，得到不同方向、大小的速度分布统计直方图，以表现运动的复杂性、多变性。
[0048]工作过程如下:
[0049]计算机读取视频图像，将图像通过缩放因子进行重构，然后进行通道分离，得到B、G、R三个通道的图像；将得到灰度图像进行模糊化，接着通过自适应阈值的方法进一步提取，得到粗略的身体区域的黑白图像(黑色像素值为0，白色像素值为255)，接着进行轮廓提取，找到身体的最大轮廓后再判断此轮廓下面的其他轮廓是否属于身体部位，从而抠出婴儿的身体区域，同时，对R通道进行高斯平滑，得到另一灰度图像，然后对相邻两帧进行稠密光流的计算得到图像的光流场；然后结合提取的婴儿身体区域得到身体区域的速度，并将运动区域按照不同的速度大小标记为不同的颜色，再将所有帧的运动显示在同一张图像上，以表现婴儿运动的对称性，接着以u为横轴，V为纵轴，建立u-v直角分布图，最后将其以中心为原点，分别以100、200、300、400、500为半径得到5个圆环，并将每个圆环平均分成40个部分，对每一部分进行统计，再将所有帧的同一区域进行统计，得到所有帧的不同方向、大小的速度统计直方图，通过此直方图中的速度分布来进行婴儿全身运动复杂性与对称性的评估。
[0050]以上所述的实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于计算机视觉的婴儿全身运动评估方法，其特征在于该方法内容包括如下步骤： (1)视频获取一一通过普通的摄像头录制婴儿全身运动的视频； (2)图像预处理一一将获取的图像依次进行如下操作： ①通过缩放因子将视频的每一帧的行列进行统一，以便于对其他视频的处理； ②进行模糊处理； ③计算灰度图像； ④进行高斯平滑； ⑤进行自适应滤波一一对图像的蓝色通道减去绿色通道后的灰度图像通过选取合适阈值的方法粗略提取婴儿身体区域； (3)提取婴儿身体区域； (4)计算稠密光流一一对通过高斯滤波后的相邻两帧图像进行光流计算，得到图像中每一像素点的速度（U，V)，其中u是速度的横轴，V是速度的纵轴； (5)提取身体区域光流一一为减小背景对统计的影响，根据计算的稠密光流，将身体部分对应的光流进行提取； (6)用不同颜色标记身体中的运动区域一一将身体区域按照速度大小的不同赋予不同的颜色，并将所有帧的运动显示在同一张图像上，以表现对称性； (7)统计每帧图像每个区域的速度个数，包括速度的方向和大小； (8)统计所有帧图像的同一区域速度个数一一通过步骤（7)的结果统计所有帧的同一区域的像素个数的和，得到不同方向、大小的速度分布统计直方图，以表现运动的复杂性、多变性。
【专利摘要】一种基于计算机视觉的婴儿全身运动评估方法，包括如下步骤：计算机读取获取的视频；将图像进行模糊化、通道分离等预处理；计算相邻帧的光流，提取婴儿身体区域；得到婴儿身体区域的运动光流，并将所有帧图像中的婴儿运动显示在同一图像上；接着建立u-v直角分布图，统计每一部分像素个数，再统计所有帧同一区域，得到所有帧的不同方向、大小的速度统计直方图，通过此直方图中的速度分布进行婴儿全身运动评估。本发明方法适用于摄像机固定的场景下的婴儿全身运动的复杂性、多变性、对称性评估检测，具有通用性高、精确性高，反应速度快等优点。
【IPC分类】G06T7-20, G06F19-00
【公开号】CN104765959
【申请号】CN201510144318
【发明人】赵彦涛, 白忠星, 袁嫣然, 李小俚
【申请人】燕山大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月30日