基于图像目标检测的12导联心电电极片佩戴辅助检查方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113974636A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111366145.X(22)申请日2021.11.18(71)申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学(72)发明人袁志勇邱泽康赵俭辉杜博单楚栋(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人肖明洲(51)Int.Cl.A61B5/28(2021.01)A61B5/256(2021.01)A61B5/282(2021.01)A61B5/00(2006.01)权利要求书3页说明书5页附图2页(54)发明名称基于图像目标检测的12导联心电电极片佩戴辅助检查方法(57)摘要本发明公开了一种基于图像目标检测的12导联心电电极片佩戴辅助检查方法，首先利用目标检测网络模型，检测图像中10个电极片；然后根据电极片的坐标关系,确定图像中每个电极片的编号；接着通过分析图像中各电极片的位置关系是否满足规范，进行电极片佩戴辅助检查；最后以图文结合的方式反馈电极片佩戴辅助检查结果。本发明可应用于手机App、Web网页端等边端。用户在远程诊疗没有医护的情况下，自行完成12导联心电采集装置的电极片佩戴后，可使用手机或电脑摄像头拍摄自己电极片佩戴情况的图像，并使用本发明的方法对电极片佩戴情况进行辅助检查，从而能更正确地佩戴心电电极片，以提高远程诊疗中采集到的心电信号质量。CN113974636ACN113974636A权利要求书1/3页1.一种基于图像目标检测的12导联心电电极片佩戴辅助检查方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：利用目标检测网络模型，检测图像中10个电极片；初始化一个数组result，将检测结果保存于result数组中；result数组为包含N个元素的数组，N为目标检测网络模型在该图像中检测出的电极片数量；任一result[i]代表目标检测网络模型检测出的一个电极片情况，包含得分值、中心点x坐标、中心点y坐标、检测框宽度、检测框高度，分别记为result[i].score、result[i].x、result[i].y、result[i].width、result[i].height；0≤i＜N；将result数组中的元素按照result[i].score非升序排序；取result数组排序后的前10个元素作为最终电极片检测结果；步骤2：根据result数组中各电极片的中心点x坐标和中心点y坐标之间的排序关系，确定每个电极的编号，并始化一个字典数据结构dict，将编号和对应的result数组中的元素作为键值对存入dict中；步骤3：根据dict中各编号电极片在图像的位置信息，分析其相对位置关系是否满足医学上心电电极片的佩戴要求，并返回一个分析结果。2.根据权利要求1所述的基于图像目标检测的12导联心电电极片佩戴辅助检查方法，其特征在于：步骤1中，首先构建电极片目标检测数据集，然后构建用于检测电极片的YOLO目标检测网络模型，并用所述数据集进行训练，获得训练好的YOLO目标检测网络模型；具体实现包括以下子步骤：步骤1.1：拍摄若干电极片在不同场景下的图像，并对所有图像中的每个电极片进行标记，得到电极片的目标检测数据集；步骤1.2：构建用于电极片检测的YOLO目标检测网络模型，并使用步骤1.1得到的数据集进行训练；训练时，设置YOLO目标检测网络模型中类别数量为1、设置YOLO目标检测网络模型中anchor的长和宽的比例为1：1；获得训练好的YOLO目标检测网络模型。3.根据权利要求1所述的基于图像目标检测的12导联心电电极片佩戴辅助检查方法，其特征在于，步骤2的具体实现过程包括以下子步骤：步骤2.1：将步骤1得到的result数组中的元素，按照result[j].y非降序排序，其中，0≤j＜10；步骤2.2：初始化一个字典数据结构dict；dict的键为电极编号、值为对应的result数组中的元素；步骤2.3：比较result[0].x和result[1].x的大小；将较小者为记为“RA”电极并存入dict中，将较大者为记为“LA”电极并存入dict中；步骤2.4：比较result[2].x和result[3].x的大小；将较小者为记为“V1”电极并存入dict中，将较大者为记为“V2”电极并存入dict中；步骤2.5：将result[4]记为“V3”电极并存入dict中；步骤2.6：比较result[5].x、result[6].x、result[7].x的大小；将较小者为记为“V4”电极并存入dict中，将中间者记为“V5”电极并存入dict中，将较大者为记为“V6”电极并存入dict中；步骤2.7：比较result[8].x和re