本發(fā)明涉及數字化技術領域，特別涉及一種脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)。

背景技術：

椎間盤具有聯絡相鄰椎骨、傳導壓力并限制脊柱運動的重要功能，一些特殊的劇烈活動可能導致椎間盤受到非常嚴重的損傷，然而，不同的活動類型和強度與椎間盤的內部形變之間的定量關系的研究尚不充分，什么樣的活動會導致最嚴重的脊柱損傷尚無定論，因此，如何確定脊柱損傷程度與受力類型和強度之間的關系有著重要的臨床價值。

為此，有研究人員開發(fā)了一種簡便的測量脊柱在力的作用下形變的系統(tǒng)。該系統(tǒng)在脊柱樣品中放入特殊類型的金屬標志物，通過x光雙目照相系統(tǒng)獲取標志物在不同類型和強度的壓力和扭力作用下的位移，進而找出可能導致脊柱嚴重損傷的受力類型和強度。其具體過程如下：

在不受力的狀態(tài)下在脊柱樣品的特定部位植入鈦合金微珠和細網格，并在樣品外周圍綁定細短棍，這些作為金屬標志物。然后，通過x射線照相系統(tǒng)獲得金屬標志物在同一時刻不同角度的兩張照片，再通過手工在兩張照片中標出金屬標志物的位置，采用直接線性變換算法(directlineartransform)計算標志物的三維坐標，這樣，就獲得了標志物在無載荷狀態(tài)下的空間位置。隨后，利用機器人系統(tǒng)對脊柱樣品施加力，再次對樣品和技術標志物進行x光照相，并使用同樣的方法計算金屬標志物在此時的三維坐標。將坐標規(guī)范化之后，即獲得了金屬標志物的在受力前后的位移和旋轉變化，從而可以分析出椎間盤受到的最大剪切應力的區(qū)域，進而確定可能導致間盤嚴重損傷的活動類型，指導運動和醫(yī)療實踐。

標志物的類型主要分為標定珠、終板珠、網線和圍針。其中，標定珠共有12個，為固定在測量裝置上的直徑為2mm的鈦合金球，其主要作用是用來對雙目x光照片進行標定。終板珠是在脊柱上通過手工鉆出5個直徑為2mm的小孔，其分別分布在椎骨的中心和前后左右五個方位，當鉆孔遇到阻力時，即認為到達了終板(endplate)。將直徑1.5mm的鈦合金珠放入小孔中固定，即為終板珠。在椎骨側向打一定數量的穿透孔，將鈦合金金屬絲穿過其中，構成鈦合金金屬網，每個金屬絲即為一條網線(wire)。在椎骨外一周用彈性皮套固定住一定數量的細短金屬棍，即為圍針(cercumference)。

在上述過程中，手工標定x光照片中的金屬標志物對于測量標志物的三維坐標具有決定性意義。而手工標定不僅耗費人力，且其準確性不能夠得到保證。因此，如何準確、方便、快速的標定，不僅能保證坐標計算的準確性，而且能把人們從繁重枯燥的手工標定工作中解放出來，提高整個計算過程的效率。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)，該系統(tǒng)將全部的數字化工作整合到一個統(tǒng)一的界面中，為工程人員對x射線照片進行數字化提供了極大的方便。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)，包括：

可視化交互模塊，用于接收輸入的控制指令，根據所述控制指令調用對應執(zhí)行模塊執(zhí)行對應操作，并顯示接收到的所述執(zhí)行模塊反饋的操作結果；其中，所述執(zhí)行模塊包括圖片顯示執(zhí)行模塊、數字io執(zhí)行模塊、x光照片處理執(zhí)行模塊以及三維計算執(zhí)行模塊；

圖片顯示執(zhí)行模塊，用于調取對應的x光照片，并將所述x光照片發(fā)送給所述可視化交互模塊；

數字io執(zhí)行模塊，用于接收輸入的各預定參數的數值形成配置文件，并利用接收到的反饋數據更新所述配置文件；

x光照片處理執(zhí)行模塊，用于利用所述配置文件并調用x光照片處理程序，識別所述x光照片中的標定珠和終板珠，提取所述x光照片中的網線，執(zhí)行所述x光照片中的圍針數字化過程，并在所述x光照片處理程序執(zhí)行完成后得到的數據反饋給所述數字io執(zhí)行模塊；

三維計算執(zhí)行模塊，用于利用更新后的配置文件并調用三維坐標計算程序，計算所述x光照片中的標志物的三維坐標。

可選的，所述x光照片處理執(zhí)行模塊包括：

標定珠執(zhí)行單元，用于調用標定珠識別程序識別所述x光照片中的標定珠，并對所述標定珠進行排序；

終板珠執(zhí)行單元，用于調用終板珠識別程序識別所述x光照片中的終板珠；

網線執(zhí)行單元，用于利用所述配置文件并調用網線提取程序提取所述x光照片中的網線，并獲取所述網線采樣點像素值；

圍針執(zhí)行單元，用于調用圍針數字化程序執(zhí)行圍針數字化過程。

可選的，所述標定珠執(zhí)行單元，包括：

第一roi區(qū)域子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的矩形框拖拽指令，確定所述x光照片中矩形框對應的區(qū)域作為第一roi區(qū)域；

標定珠識別子單元，用于根據輸入的標定珠識別指令，調用標定珠識別算法對所述第一roi區(qū)域進行識別，得到識別出的各標定珠的中心像素坐標；

排序子單元，用于根據輸入的標定珠排序指令，調用設定的排序規(guī)則設定識別到的標定珠的id。

可選的，所述標定珠執(zhí)行單元，還包括：

標定珠調整子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的移動指令，調整對應的標定珠的位置；

標定珠添加子單元，用于根據輸入的添加指令，添加新的標定珠以及對應標定珠的id。

可選的，所述終板珠執(zhí)行單元，包括：

第二roi區(qū)域子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的矩形框拖拽指令，確定所述x光照片中矩形框對應的區(qū)域作為第二roi區(qū)域；

終板珠識別子單元，用于根據輸入的終板珠識別指令，調用終板珠識別算法對所述第二roi區(qū)域進行識別。

可選的，所述網線執(zhí)行單元，包括：

網線識別子單元，用于根據輸入的網線識別指令，調用網線識別算法識別所述x光照片中的網線；

網線圖像生成子單元，用于根據輸入的背景模式，生成對應的網線圖像；其中，所述背景模式包括顯示x光背景片，僅顯示金屬網；

網線像素點采集子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的網線樣點選擇指令，獲取網線預定采樣點的像素值。

可選的，所述網線像素點采集子單元，包括：

自動網線追蹤子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的網線兩端位置樣點選擇指令，調用dijkstra算法或方向搜索算法自動追蹤網線上的全部像素點，并根據所述配置文件中自動模式下預定采樣點的數值進行均勻采樣；

手動網線追蹤子單元，用于在視圖區(qū)域輸入的網線預定采樣點選擇指令，獲取對應輸入的網線預定采樣點的像素值；其中，網線預定采樣點為所述配置文件中手動模式下預定采樣點的數值。

可選的，所述網線執(zhí)行單元，還包括：

效果校驗子單元，用于利用三次樣條曲線擬合網線，并將擬合結果疊加到所述x光背景片上；

修改子單元，用于根據輸入的新的網線采樣點選擇指令，獲取新的網線采樣點的像素值。

可選的，所述圍針執(zhí)行單元，包括：

圍針拾取子單元，用于接收到在視圖中拾取指令后，根據在視圖區(qū)域輸入的圍針中心選定指令，確定各圍針坐標和圍針id；

圍針修改子單元，用于根據輸入的圍針修改指令，修改對應圍針坐標和圍針id。

可選的，所述三維計算執(zhí)行模塊，還包括：

三維坐標對比單元，用于根據輸入的兩組三維坐標的模型名稱，利用三維坐標對比程序，調用模型名稱對應的兩組三維坐標數據，將兩組三維坐標數據進行對比，并將對比結果在所述x光照片中顯示。

本發(fā)明所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)，該系統(tǒng)將全部的數字化工作整合到一個統(tǒng)一的界面中，為工程人員對x射線照片進行數字化提供了極大的方便。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的結構框圖；

圖2為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的初始界面示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的左眼x光照片的數字化后界面示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的右眼x光照片的數字化后界面示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的切換到標定珠標簽后的界面示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的切換到終板珠標簽后的界面示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的切換到網線標簽后的界面示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的切換到圍針標簽后的界面示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的切換到matlab標簽后的界面示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)，該系統(tǒng)將全部的數字化工作整合到一個統(tǒng)一的界面中，為工程人員對x射線照片進行數字化提供了極大的方便。

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本實施例中為了提高系統(tǒng)的可靠性和適應性，該系統(tǒng)(下文中系統(tǒng)可以利用wiredig表示)可以是基于c++語言形成的，但是本實施例并不對具體的編寫語言進行限定。為了進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，可以利用qt結合opencv實現界面和圖形的可視化。本實施例并不限定必須使用qt以及opencv實現，其他界面編程工具以及圖形可視化工具也可以。其中，qt是一個1991年由奇趣科技開發(fā)的跨平臺c++圖形用戶界面應用程序開發(fā)框架。它既可以開發(fā)gui程序，也可用于開發(fā)非gui程序，比如控制臺工具和服務器。qt是面向對象的框架，使用特殊的代碼生成擴展(稱為元對象編譯器(metaobjectcompiler,moc))以及一些宏，易于擴展，允許組件編程。opencv的全稱是：opensourcecomputervisionlibrary。opencv是一個基于bsd許可(開源)發(fā)行的跨平臺計算機視覺庫，可以運行在linux、windows、android和macos操作系統(tǒng)上。它輕量級而且高效——由一系列c函數和少量c++類構成，同時提供了python、ruby、matlab等語言的接口，實現了圖像處理和計算機視覺方面的很多通用算法。

該系統(tǒng)有如下優(yōu)點：首先，操作簡單。系統(tǒng)的交互功能非常強大，幾乎全部的數字化工作都可通過點選(例如鼠標進行點選，或者觸摸屏中手指點選)來完成，并可實時的對標志物進行任意的拖拽、編號、刪除、保存、修改等多項操作，極大地提高了數字化的效率。其次，io靈活。基于xml語言定義的一套用來保存數字化結果的規(guī)則，系統(tǒng)可以隨時對數字化結果進行保存和載入，方便對數字化結果進行多次編輯和校正。第三，運行穩(wěn)定。主要基于c++語言開發(fā)，采用qt來設計界面和信號傳遞，通過coin3d完成圖形圖像可視化，進行圖像處理和分析，保證了開發(fā)效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。具體請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)的結構框圖；該系統(tǒng)可以包括：

可視化交互模塊100，用于接收輸入的控制指令，根據控制指令調用對應執(zhí)行模塊執(zhí)行對應操作，并顯示接收到的執(zhí)行模塊反饋的操作結果；其中，執(zhí)行模塊包括圖片顯示執(zhí)行模塊200、數字io執(zhí)行模塊300、x光照片處理執(zhí)行模塊400以及三維計算執(zhí)行模塊500。

具體的，該模塊實現系統(tǒng)與用戶交互過程?？梢越邮沼脩糨斎氲母鞣N數據或者是用戶在該界面發(fā)出的各種指令?？梢暬换ツK100可以形成一個系統(tǒng)的交互界面。用戶可以直接在該界面中輸入各種數字化指令，實現指令信號傳遞，以便調用對應執(zhí)行模塊獲取相應參數數據以及指令數據，從而執(zhí)行對應的操作，實現脊柱損傷測量中x射線(即x光照片)標志物的數字化。該可視化交互模塊100形成界面大致可以包括視圖區(qū)域、控制面板區(qū)域。本實施例對此并不進行限定，可以根據用戶需求進行相應界面的設計。具體可以參考圖2以及圖3、圖4，圖2給出了一個初始界面的示意圖。圖2中具體布局和功能設計僅為一種具體實施例，對此并不進行限定。圖3圖4為兩張x光照片的數字化后界面示意圖。一張為左眼視圖，一張為右眼視圖。具體介紹如下：

圖2是系統(tǒng)wiredig的初始界面。界面中可以包含菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄、視圖區(qū)域、控制面板。其中，視圖區(qū)域和控制面板是最重要的兩個部分。在視圖區(qū)域中用戶可以直接使用鼠標完成全部標志物的數字化工作，并可隨時修改和刪除數字化的結果。在控制面板中，實現了數據io控制，數字化過程的精細控制，以及查看數字化過程中的詳細信息。

圖3、圖4是經過數字化之后的系統(tǒng)wiredig界面。在視圖區(qū)域中，以左眼圖片和右眼圖片兩個標簽分別放置左、右兩個方向獲得的x光照片作為背景圖片。在每個視圖的左上角，都有一些簡單的信息提示當前數字化的結果。

圖片顯示執(zhí)行模塊200，用于調取對應的x光照片，并將x光照片發(fā)送給可視化交互模塊。

具體的，該模塊主要實現對界面中視圖區(qū)域的控制，即根據用戶輸入的選擇指令，調取該指令對應的x光照片，并將x光照片發(fā)送給可視化交互模塊以在其視圖區(qū)域中顯示。例如用戶可以選擇顯示左眼圖片還是右眼圖片，以及左眼圖片還是右眼圖片的圖片源，2d視圖還是3d視圖，是否需要重新載入圖片信息等。即完成根據用戶輸入的具體要求，獲取該具體要求對應圖片數據，并將該對應圖片數據在可視化交互模塊100對應顯示區(qū)域進行顯示的功能。進一步還可以有微調圖片的功能，例如是窗口適合物體等。

數字io執(zhí)行模塊300，用于接收輸入的各預定參數的數值形成配置文件，并利用接收到的反饋數據更新配置文件。

具體的，該模塊具體用于實現數字的io，即接收用戶通過界面輸入的各預定參數數值，還可以接收各個執(zhí)行模塊完成處理后生成的數據，最終形成配置文件。該配置文件中可以包含脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化過程中所需要的數據。具體可以參考圖2，可以包含圖片源，預定參數設置，結果保存形式，xdg文件獲取保存等。本實施例并不對具體的預定參數進行限定，用戶可以根據數字化過程的需求進行設置和修改。

即該模塊主要實現控制系統(tǒng)與外部數據文件之間的交換和數字化過程中的參數設定，包括x光圖片的讀取，數字化結果的保存和載入、標志物的數量設定等。

x光照片處理執(zhí)行模塊400，用于利用配置文件并調用x光照片處理程序，識別x光照片中的標定珠和終板珠，提取x光照片中的網線，執(zhí)行x光照片中的圍針數字化過程，并在x光照片處理程序執(zhí)行完成后得到的數據反饋給數字io執(zhí)行模塊。

具體的，該模塊界面中可以位于控制面板區(qū)域。主要實現對x照片的處理過程。可以包括標定珠和終板珠識別，網線提取，圍針設定等過程，還要將獲取的數據發(fā)送給數字io執(zhí)行模塊300以便進行數據記錄保存以及對一些參數的修訂和新參數數值的補充等。

可選的，x光照片處理執(zhí)行模塊400可以包括：

標定珠執(zhí)行單元，用于調用標定珠識別程序識別x光照片中的標定珠，并對標定珠進行排序。

終板珠執(zhí)行單元，用于調用終板珠識別程序識別x光照片中的終板珠。

網線執(zhí)行單元，用于利用配置文件并調用網線提取程序提取x光照片中的網線，并獲取網線采樣點像素值。

圍針執(zhí)行單元，用于調用圍針數字化程序執(zhí)行圍針數字化過程。

三維計算執(zhí)行模塊500，用于利用更新后的配置文件并調用三維坐標計算程序，計算x光照片中的標志物的三維坐標。

具體的，該模塊主要實現對標志物的三維坐標的計算。

具體的，上述各功能在控制面板中可以以標簽的形式進行布局。具體可以參考圖2?？梢栽O置“數據io”、“標定珠”、“終板珠”、“網線”、“圍針”、“matlab”幾個標簽。其中，matlab標簽即進行三維坐標計算。每個標簽下分別有一些控制相應標志物的功能按鈕，其中，matlab是在數字化之后調用matlab代碼進行后續(xù)的三維坐標計算的界面。其中圖2標簽的順序是按照標定人員的標定習慣從前往后依次排列的。每個標簽下的具體功能可以根據用戶需求進行設定，例如均可以包括結果是否保存，以何種形式保存等常用功能。例如結果保存可以分為：保存當前眼結果，在入當前眼結果，保存雙目結果，載入雙目結果。還可以包括清除結果等。設置還可以設定數據保存的格式。本實施例對此并不進行限定。

可選的，標定珠執(zhí)行單元可以包括：

第一roi區(qū)域子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的矩形框拖拽指令，確定x光照片中矩形框對應的區(qū)域作為第一roi區(qū)域。

標定珠識別子單元，用于根據輸入的標定珠識別指令，調用標定珠識別算法對第一roi區(qū)域進行識別，得到識別出的各標定珠的中心像素坐標。

排序子單元，用于根據輸入的標定珠排序指令，調用設定的排序規(guī)則設定識別到的標定珠的id。

具體的，參考圖5，根據圖5中數據io標簽中用戶設定的標定珠數量12為例對該標定珠執(zhí)行單元進行說明：當載入x光照片之后，可切換到“標定珠”標簽進行標定珠的數字化。在“標定珠”標簽中，提供了對標定珠進行自動識別和排序的功能按鈕：“自動識別”(即相當于標定珠識別指令)和“自動排序”(即相當于標定珠排序指令)。

首先，在視圖區(qū)域用鼠標調整標定珠roi控制器，通過鼠標拖拽調整視圖中的矩形邊框以將12個標定珠在視圖中的大致范圍圈定(即相當于在視圖區(qū)域輸入的矩形框拖拽指令)，然后，當“自動識別”按鈕被按下之后，系統(tǒng)將調用內嵌的標定珠識別算法對roi區(qū)域內的圓形物體進行識別，進而計算出標定珠的中心像素坐標。當所有標定珠的坐標均滿意的時候，可通過單擊“自動排序”將12個標定珠的id按照事先約定順序重新設置(即根據設定的排序規(guī)則進行排序)，免去了逐個設定標定珠id的麻煩。提高了設定效率。并可以在視圖區(qū)域進行顯示。

進一步，為了提高標定珠標定的靈活性以及結果的可靠性，標定珠執(zhí)行單元還可以包括：

標定珠調整子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的移動指令，調整對應的標定珠的位置。

標定珠添加子單元，用于根據輸入的添加指令，添加新的標定珠以及對應標定珠的id。

具體的，若自動識別的結果需要進行調整，可直接在視圖區(qū)域用鼠標的左鍵對標定珠進行拖拽(即相當于在視圖區(qū)域輸入的移動指令)，并通過鼠標右鍵(即相當于添加指令)添加新標定珠以及重設標定珠的id。當工具欄上的“在視圖中拾取”按鈕被選定的時候，直接在視圖中用鼠標左鍵點擊即可新增標定珠即相當于在在視圖區(qū)域輸入添加指令，并根據此在用戶選定位置新增標定珠，后續(xù)可以進一步修改配置文件中標定珠數量。

可選的，終板珠執(zhí)行單元可以包括：

第二roi區(qū)域子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的矩形框拖拽指令，確定x光照片中矩形框對應的區(qū)域作為第二roi區(qū)域。

終板珠識別子單元，用于根據輸入的終板珠識別指令，調用終板珠識別算法對第二roi區(qū)域進行識別。

具體的，請參考圖6，以圖6為例對該終板珠執(zhí)行單元進行說明：當載入x光照片之后，也可直接進入終板珠的標簽中，進行終板珠的數字化。終板珠的數字化過程與標定珠非常類似，通過在視圖區(qū)中調整roi區(qū)域(即根據在視圖區(qū)域輸入的矩形框拖拽指令確定第二roi區(qū)域)之后，點擊“自動識別”(相當于終板珠識別指令)，即可將roi中的終板珠識別出來。并可以在視圖區(qū)域進行顯示。

可選的，網線執(zhí)行單元可以包括：

網線識別子單元，用于根據輸入的網線識別指令，調用網線識別算法識別x光照片中的網線。

網線圖像生成子單元，用于根據輸入的背景模式，生成對應的網線圖像；其中，背景模式包括顯示x光背景片，僅顯示金屬網。

網線像素點采集子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的網線樣點選擇指令，獲取網線預定采樣點的像素值。

具體的，請參考圖7，網線的數字化需先進入“網線”標簽。首先需要通過圖像處理的方式將網線的圖像提取出來。按下“自動提取網線”按鈕(相當于網線識別指令)，即會調用系統(tǒng)內嵌的網線識別算法識別網線，然后根據在視圖區(qū)域輸入的網線樣點選擇指令將網線預定采樣點的像素提取出來，疊加顯示在視圖區(qū)的界面中(以x光背景片為底)。也可以選擇不疊加即僅顯示金屬網。

進一步為了提高網線的提取的準確性，網線像素點采集子單元可以包括：

自動網線追蹤子單元，用于根據在視圖區(qū)域輸入的網線兩端位置樣點選擇指令，調用dijkstra算法或方向搜索算法自動追蹤網線上的全部像素點，并根據配置文件中自動模式下預定采樣點的數值進行均勻采樣。

手動網線追蹤子單元，用于在視圖區(qū)域輸入的網線預定采樣點選擇指令，獲取對應輸入的網線預定采樣點的像素值；其中，網線預定采樣點為配置文件中手動模式下預定采樣點的數值。

具體的，若網線圖像提取較好，可考慮使用自動搜索方式追蹤出每條網線的像素。若網線圖像提取質量不好，可通過手工選取的方式在每條網線上選取采樣點。

其中，自動網線追蹤方式的算法有兩種：dijkstra和方向搜索。二者的操作方式相同：在視圖區(qū)的任意一條網線的兩端單擊鼠標(即在視圖區(qū)域輸入的網線兩端位置樣點選擇指令)，系統(tǒng)會自動追蹤出這條網線上的所有像素點，并按照“數據io”標簽中設定的“自動模式下預定采樣點的數值”的值進行均勻采樣。手工選取網線，可最大限度發(fā)揮人類在模式識別中的準確性優(yōu)勢，并與已有網線數字化方法兼容。選定“手工選取”的時候，直接在視圖區(qū)用鼠標揀選網線上的點(即在視圖區(qū)域輸入的網線預定采樣點選擇指令)，當揀選數量達到“數據io”標簽頁當中“手動模式下預定采樣點的數值”的值后，會自動跳轉到下一條網線的數字化進程中。

優(yōu)選的，為了更加精準的對網線進行數字化，網線執(zhí)行單元還可以包括：

效果校驗子單元，用于利用三次樣條曲線擬合網線，并將擬合結果疊加到x光背景片上。

修改子單元，用于根據輸入的新的網線采樣點選擇指令，獲取新的網線采樣點的像素值。

具體的，網線是整個數字化過程中最復雜也最重要的部分，為了更加精準的對網線進行數字化，系統(tǒng)提供了可視化的方式輔助檢查數字化結果。在鼠標揀選或自動搜索過程中，采用三次樣條曲線擬合當前數字化結果并在視圖中顯示出來，疊加到x光背景圖片之上，若曲線與網線貼合較好，可選擇接受當前數字化結果，否則，可通過鼠標拖拽、右鍵菜單等方式(即新的網線采樣點選擇指令)調整采樣點的位置、增加或移除采樣點，以使曲線盡可能的貼合相應的網線。

可選的，圍針執(zhí)行單元可以包括：

圍針拾取子單元，用于接收到在視圖中拾取指令后，根據在視圖區(qū)域輸入的圍針中心選定指令，確定各圍針坐標和圍針id。

圍針修改子單元，用于根據輸入的圍針修改指令，修改對應圍針坐標和圍針id。

具體的，請參考圖8，對圍針的數字化主要通過手工揀選完成。進入“圍針”標簽頁，單擊工具欄上的“在視圖中拾取”按鈕(即接收到在視圖中拾取指令)，在視圖中用鼠標左鍵依次點選所有圍針的中心(即相當于在視圖區(qū)域輸入的圍針中心選定指令)。揀選完畢之后，可通過鼠標拖拽、右鍵菜單等形式(即相當于圍針修改指令)修改圍針的坐標和id，以及刪除某個圍針。

可選的，三維計算執(zhí)行模塊，還可以包括：

三維坐標對比單元，用于根據輸入的兩組三維坐標的模型名稱，利用三維坐標對比程序，調用模型名稱對應的兩組三維坐標數據，將兩組三維坐標數據進行對比，并將對比結果在x光照片中顯示。

具體的，請參考圖9，當全部數字化過程完成之后，可進入到“matlab”標簽并對數字化結果進行三維坐標計算和比對操作。首先，回到“數據io”標簽，單擊“保存為xdg或xdg2文件”按鈕，系統(tǒng)會自動根據每條網線上采樣點的數量將數字化結果保存成相應文件以備在matlab代碼中調用。進入“matlab”標簽中，通過點擊“設置matlab目錄”來設置matlab源代碼的目錄，然后，點擊“計算三維坐標”框中的“運行”即會運行matlab目錄下的wirewgrid.m，在其中會自動載入剛才保存的xdg/xdg2文件(在更新后的配置文件中)，并計算標志物的三維坐標。即利用更新后的配置文件并調用三維坐標計算程序，計算x光照片中的標志物的三維坐標。

在“matlab”標簽中還可對比兩次數字化之后的三維坐標的差異。首先，要在“對比兩組坐標”框中的文本輸入框中輸入待對比的兩組坐標所在模型的名字(例如s11c1)，若采用當前數字化結果的模型，可勾選“使用當前模型”達到。隨后，點擊“對比兩組三維坐標”框中的“運行”，系統(tǒng)會自動在matlab目錄下尋找matlab代碼fmatchf.m并運行，其會根據輸入的模型名字自動查找在matlab目錄下相應的數字化結果的三維坐標，并對兩個模型的坐標進行比對和可視化顯示。

上述說明過程中鼠標，左鍵，右鍵，點擊等操作對應的指令僅為一種具體實現形式，并不對該指令的生成進行限定。僅以此為例進行說明。例如選定指令可以是鼠標點擊的形式選定，也可以是直接在觸摸屏上進行點擊形式選定，也可以是雙擊選定等等。只要用戶可以通過在界面中的輸入進行選定目標即可。其他指令也可以類似解釋，都應該以指令的實際功能進行理解。

基于上述技術方案，本發(fā)明實施例提的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)，采用視圖與控制面板相結合的方式控制標志物的數字化，在視圖中顯示x光照片和數字化的結果，數字化工作可通過用戶在視圖上點擊相應的位置完成。在控制面板中實現數據的輸入輸出并對數字化過程進行精細化控制，包括x光照片的載入、數字化結果的輸入和輸出，自動識別和排序標定珠、自動識別終板珠、自動提取網線圖像、在不同的網線追蹤模式間切換、控制圍針數字化過程、調用matlab程序對數字化結果進行三維計算和比對。即將全部的數字化工作整合到一個統(tǒng)一的界面中，為工程人員對x射線照片進行數字化提供了極大的方便。

以上對本發(fā)明所提供的脊柱損傷測量中x射線標志物的數字化系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。