1、 圖像的預處理:對圖像進行過濾,以便於提高圖像識別的速度和識別的準確率。 圖像預處理過程是對圖像的一個過濾過程,要排除干擾保留需要處理的部分,並過濾掉不需要的部分。由於成像設備在讀入手骨圖像時會擴大取景範圍,其中含很多無效的像素點,這會影響以後的處理,增加計算量。因此首先完成的是儘可能準確從讀入圖像中取出包含被測物體的圖像部分。這個過程的主要難度在於判斷圖像是否屬於需要保留的部分,且必需保證其準確性,否則將會對下一步圖像分析和判斷造成嚴重的影響。 這個過程主要是基於取閾值的方法,由於x光源是通過透鏡聚焦得到的一束平行光,圓心部分光線較強,圓周部分光線較弱,甚至很弱,給我們判斷閾值帶來了很大的麻煩。解決方法是將圓劃分成若干個同心圓,取不同圓弧上的閾值來過濾背景,從而得到了預處理後的圖像。 在預處理過程中,我們還對圖像的質量進行了判斷,如判斷圖像是否過於模糊不清,圖像的取景範圍是否太偏,所要判斷的骨骼是否取像完整等。
2、 圖像的定位:確定判斷骨齡的重要的骨骼的大致位置或範圍。 因為影響骨骼發育的主要是指骨和指骨之間以及掌骨間的骨骺,例如撓骨骺、尺骨骺、掌骨骺、各個指骨骺等,因此判斷被測人的骨齡主要是基於對手掌上的特定的骨骼的分析和判斷,所以在圖像預處理後的首要任務就是確定要分析的手骨的準確位置。 對於主要內容為指骨部分的圖像,考慮到在x光片的圖像中,每個手指骨骼位置的灰度總是相對於其他位置的顏色較暗,因此在經過加權平均和中值濾波平滑以後,得到幾組顏色較暗的點(即灰度值)較小的波谷點的座標數值,然後根據手指的形狀,用直線或曲線方程擬合,使直線和曲線大致穿過每根手指的中心。 然後由於在每個手指中,指骨和指骨之間,也就是指骨骺所在的位置相對其他部分較亮,即灰度值較高,因此在擬合的直線或曲線上依次取其灰度值,平滑後找到數值較大的波峰點,作為幾處指骨骺所在的位置。如果指骺點的數目不足,可以根據指節長度的大致比率由其他的指骺點位置算出漏取的指骺點的大致位置,經檢驗,其偏差不超過5%。 因此相對指骨骺的定位來說,掌骨及掌骨骨骺的定位具有更大困難。通過對大量圖像的分析後,我們找到出其中的規律。我們根據佔據圖像下端主要部分的撓骨和尺骨可以確定要重點分析的撓骨骺和尺骨骺的上下和左右邊緣,這樣確定了撓骨骺和尺骨骺的位置及大致範圍。根據各個指骨的擬合曲線的延長可以分別確定鉤骨、頭狀骨和拇指掌骨骺的位置。然後在這些已知掌骨的中心位置向外在一定的角度範圍內擴展,再確定三角骨、月骨、大小多角骨、舟骨等掌骨的位置。
3、 圖像的特徵分析:對已經定位的骨骼提取其各種形狀特徵。 根據圖像分析的實際需要,我們提取的特徵和分析的主要方面是這些骨骼的出現與否、相對大小和比率、形狀、面積比較、癒合的程度等等。 首先對每個指骨骺進行分析。在確定其位置之後,首先通過放大的算法將原始圖中較小的各個骨骺進行放大,對較傾斜的骨骼進行一定的旋轉。然後在放大旋轉後的圖像中利用sobel邊緣檢測算子,將骨骺和骨幹進行分離,算出骨骺和骨幹的寬度比率,以及利用輪廓線追蹤的算法,得到一些重點分析的指骨骨骺的形狀輪廓數組數據。 對於掌骨部分的分析,我們主要是確定一些掌骨是否存在。然後對一些重點分析的掌骨區域進行分割放大後,得到其大小比率、輪廓形狀等,將其與標準模板進行匹配,得到最接近的結果。對於骨齡偏大的掌骨圖像,由於有的骨骼已經開始或完全癒合,這時就需要對癒合處的一些殘留痕跡進行分析判斷,從而得到準確的骨骼發育情況。
4、綜合判斷:根據各個骨骼的形狀特徵,綜合判斷出被測人的骨齡。 首先根據指骨骨骺的比率、癒合等情況確定被測人骨齡的大致範圍。然後根據掌骨的情況進行綜合判斷。 大概要花幾千元