老鼠步态分析中的足底压力分布获取方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及动物行为学领域，具体涉及一种老鼠步态分析中的足底压力分布获取方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]步态是指动物在行走过程中，肢体在时间和空间上的协调关系，它是运动学、行为学分析及药效评估的一种重要分析方法。
[0003]人体步态分析的研究和应用从19世纪末摄影技术刚兴起的时候就开始发展，迄今已经有100多年的历史，但是真正进入临床实用阶段只有10多年的时间，而实验动物步态的研究更是处于起步阶段。由于人或动物机体对行走过程中步态的调控极其复杂，步行高级中枢的定位和其对步态的调控方式至今尚未明了，据推测大脑皮质、脑干和小脑均存在步行调控中枢，当其受损或传导通路发生障碍时，可能导致不同类型的异常步态。所以通过现代科技和多学科的交叉融合，将以往无法用人工观察或手动测量的实验动物的步态行为表现精确高效的“可视化”，并最终建立系统全面、客观定量、智能灵敏的实验动物模型步态的分析和评价系统，对不同神经系统疾病相关病理机制的研究以及新的治疗手段的评价均有着非常重要的意义。
[0004]但是，目前在老鼠步态分析研究中仍有许多能够反映老鼠健康状况的指标未被提出。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明针对足底压力分布指标的提出，提供了一种老鼠步态分析中的足底压力分布获取方法、装置及系统。
[0006]本发明提供了一种老鼠步态分析中的足底压力分布获取方法，所述方法包括:
[0007]获取老鼠步态视频数据，并读入所述老鼠步态视频数据中的图像数据；
[0008]识别所述图像数据中的老鼠身体覆盖区域，并通过二值化算法提取所述老鼠身体覆盖区域中的足底光斑区域，所述足底光斑区域具有RGB三个颜色通道分量；
[0009]根据所述足底光斑区域中每个像素点在预设颜色通道分量的颜色亮度值，构建所述足底光斑区域的足底压力分布地形图，所述足底压力分布地形图中每个位置的压力值与所述位置对应的像素点的所述颜色亮度值成正比。
[0010]优选地，所述根据所述足底光斑区域中每个像素点在预设颜色通道分量的颜色亮度值，构建所述足底光斑区域的足底压力分布地形图，所述足底压力分布地形图中每个位置的压力值与所述位置对应的像素点的所述颜色亮度值成正比，包括:
[0011]构建所述足底光斑区域的最小边缘矩形框，所述边缘矩形框用于将所述足底光斑区域包围；
[0012]构建三维立体坐标系，所述三维立体坐标系的X轴和Y轴为所述最小边缘矩形框的两个垂直边，所述三维立体坐标系的Z轴与所述X轴和所述Y轴均垂直；
[0013]获取在X轴和Y轴所在平面上，所述最小边缘矩形框内每个像素点在预设颜色通道分量的颜色亮度值；
[0014]根据所述最小边缘矩形框内每个像素点的所述颜色亮度值，确定每个像素点Z轴方向的数值，并在所述三维立体坐标系中形成所述足底光斑区域的足底压力分布地形图，所述每个像素点Z轴方向的数值用于表示所述像素点所在位置的压力值，且所述每个像素点Z轴方向的数值与所述像素点的所述颜色亮度值成正比。
[0015]优选地，所述方法还包括:
[0016]分别获取所述足底光斑区域中各个像素点在RGB三个颜色通道分量的颜色亮度值；
[0017]将颜色亮度值所占数值范围最大的颜色通道分量确定为预设颜色通道分量。
[0018]优选地，所述预设颜色通道分量包括RGB三个颜色通道分量，
[0019]所述每个像素点在预设颜色通道分量的颜色亮度值，具体为每个像素点在RGB三个颜色通道分量的颜色亮度值的平均值。
[0020]本发明还提供了一种老鼠步态分析中的足底压力分布获取装置，所述装置包括:
[0021]第一获取模块，用于获取老鼠步态视频数据，并读入所述老鼠步态视频数据中的图像数据；
[0022]提取模块，用于识别所述图像数据中的老鼠身体覆盖区域，并通过二值化算法提取所述老鼠身体覆盖区域中的足底光斑区域，所述足底光斑区域具有RGB三个颜色通道分量;
[0023]构建模块，用于根据所述足底光斑区域中每个像素点在预设颜色通道分量的颜色亮度值，构建所述足底光斑区域的足底压力分布地形图，所述足底压力分布地形图中每个位置的压力值与所述位置对应的像素点的所述颜色亮度值成正比。
[0024]优选地，所述构建模块，包括:
[0025]第一构建子模块，用于构建所述足底光斑区域的最小边缘矩形框，所述边缘矩形框用于将所述足底光斑区域包围；
[0026]第二构建子模块，用于构建三维立体坐标系，所述三维立体坐标系的X轴和Y轴为所述最小边缘矩形框的两个垂直边，所述三维立体坐标系的Z轴与所述X轴和所述Y轴均垂直；
[0027]获取子模块，用于获取在X轴和Y轴所在平面上，所述最小边缘矩形框内每个像素点在预设颜色通道分量的颜色亮度值；
[0028]确定子模块，用于根据所述最小边缘矩形框内每个像素点的所述颜色亮度值，确定每个像素点Z轴方向的数值，并在所述三维立体坐标系中形成所述足底光斑区域的足底压力分布地形图，所述每个像素点Z轴方向的数值用于表示所述像素点所在位置的压力值，且所述每个像素点Z轴方向的数值与所述像素点的所述颜色亮度值成正比。
[0029]优选地，所述装置还包括:
[0030]第二获取模块，用于分别获取所述足底光斑区域中各个像素点在RGB三个颜色通道分量的颜色亮度值；
[0031]第一确定模块，用于将颜色亮度值所占数值范围最大的颜色通道分量确定为预设颜色通道分量。
[0032]优选地，所述装置还包括:
[0033]第二确定模块，用于将RGB三个颜色通道分量确定为预设颜色通道分量；
[0034]所述构建模块，具体用于根据所述足底光斑区域中每个像素点在RGB三个颜色通道分量的颜色亮度值的平均值，构建所述足底光斑区域的足底压力分布地形图，所述足底压力分布地形图中每个位置的压力值与所述位置对应的像素点的所述颜色亮度值的平均值成正比。
[0035]本发明还提供了一种老鼠步态分析中的足底压力分布获取系统，所述系统包括存储器和处理器，
[0036]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0037]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行以下步骤:获取老鼠步态视频数据，并读入所述老鼠步态视频数据中的图像数据；识别所述图像数据中的老鼠身体覆盖区域，并通过二值化算法提取所述老鼠身体覆盖区域中的足底光斑区域，所述足底光斑区域具有RGB三个颜色通道分量；根据所述足底光斑区域中每个像素点在预设颜色通道分量的颜色亮度值，构建所述足底光斑区域的足底压力分布地形图，所述足底压力分布地形图中每个位置的压力值与所述位置对应的像素点的所述颜色亮度值成正比。
[0038]本发明提供的老鼠步态分析中的足底压力分布获取方法中，首先获取老鼠步态视频数据，并读入所述老鼠步态视频数据中的图像数据；其次，识别所述图像数据中的老鼠身体覆盖区域，并通过二值化算法提取所述老鼠身体覆盖区域中的足底光斑区域，所述足底光斑区域具有RGB三个颜色通道分量；最后，根据所述足底光斑区域中每个像素点在预设颜色通道分量的颜色亮度值，构建所述足底光斑区域的足底压力分布