基于稠密光流的嬰兒運(yùn)動(dòng)特征分析與研究.pdf

1、全身運(yùn)動(dòng)評(píng)估在嬰兒早期作為預(yù)測(cè)發(fā)育障礙的方法對(duì)嬰兒早期干預(yù)及康復(fù)具有重要意義，已應(yīng)用于臨床，但評(píng)估結(jié)果具有主觀性，且評(píng)估醫(yī)師培訓(xùn)時(shí)間長(zhǎng)，不宜推廣。本文旨在通過計(jì)算機(jī)視覺并結(jié)合稠密光流分析嬰兒全身運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，探索嬰兒全身運(yùn)動(dòng)的特征及規(guī)律，為嬰兒客觀評(píng)估提供更可靠、更直觀的數(shù)據(jù)。
　　本文在學(xué)習(xí)和分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于嬰兒運(yùn)動(dòng)特征分析與提取的相關(guān)分析方法的基礎(chǔ)上，以全身運(yùn)動(dòng)評(píng)估作為嬰兒運(yùn)動(dòng)特征分析的依據(jù)，針對(duì)2-6個(gè)月月齡的嬰兒的運(yùn)動(dòng)視頻，進(jìn)

2、行運(yùn)動(dòng)特征提取分析。本文主要工作如下：
　　(1)針對(duì)所采用視頻的背景特征，結(jié)合顏色信息與自適應(yīng)閾值的方法，提出合適的目標(biāo)提取(嬰兒身體區(qū)域)算法，從而得出完整的嬰兒身體區(qū)域，為后續(xù)特征分析提供良好的基礎(chǔ)。
　　(2)針對(duì)嬰兒的局部運(yùn)動(dòng)特征，通過分水嶺分割方法對(duì)嬰兒身體區(qū)域?qū)崿F(xiàn)頭、四肢、軀干六部分的分割，采用光流計(jì)算出嬰兒身體每一像素點(diǎn)的速度并進(jìn)行跟蹤，即粗分割，然后結(jié)合近鄰原則將光流跟蹤出現(xiàn)的空洞位置的點(diǎn)重新歸類，實(shí)現(xiàn)整個(gè)

3、身體的細(xì)分割，然后得到每一部分的運(yùn)動(dòng)重心變化曲線，每一部分在相鄰幀間的運(yùn)動(dòng)面積的變化曲線，根據(jù)此類局部分析特征實(shí)現(xiàn)對(duì)嬰兒運(yùn)動(dòng)的分析。
　　(3)針對(duì)嬰兒的整體運(yùn)動(dòng)特征，將嬰兒身體區(qū)域的灰度圖像進(jìn)行歷史疊加；計(jì)算嬰兒身體區(qū)域的光流速度場(chǎng)，將計(jì)算得到的光流場(chǎng)通過彩色圖像進(jìn)行表示，并進(jìn)行歷史疊加；計(jì)算每幀圖像中嬰兒身體區(qū)域的平均速度、加速度特征曲線、均值及方差等特征量；然后統(tǒng)計(jì)嬰兒運(yùn)動(dòng)在不同方向不同大小區(qū)域的速度，得到速度統(tǒng)計(jì)直方圖，從