專利名稱：一種對b超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種B超記錄方法，尤其是一種可以對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法。
背景技術(shù)：
中國是世界上最大的發(fā)展中國家，人口增長過快的問題一直嚴(yán)重制約著中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平、生活質(zhì)量快速提高的首要問題。因此，中國政府長期以來一直將計(jì)劃生育作為一項(xiàng)基本國策來執(zhí)行。在中國政府的不懈努力和廣大人民的支持下，中國的人口過快增長的趨勢得到了遏制。有專家估計(jì)中國的人口在達(dá)到15億以后將不再增長。
但是，另外一種現(xiàn)象近年來不斷發(fā)生有人利用B超技術(shù)鑒別胎兒性別，并將鑒別的結(jié)果告知胎兒父母，使得胎兒父母可以根據(jù)這個結(jié)果選擇性地進(jìn)行妊娠。這種行為，一方面會嚴(yán)重影響我國計(jì)劃生育國策的落實(shí)，另一方面會導(dǎo)致性別歧視等不良社會現(xiàn)象的滋生，致使出生嬰兒性別比例嚴(yán)重失衡，導(dǎo)致嚴(yán)重的社會問題，因此，這也是一種違法行為。
在發(fā)展中國家，通常并不實(shí)行計(jì)劃生育政策，當(dāng)然也就不會產(chǎn)生性別鑒別的問題，更不會使用相關(guān)的技術(shù)手段來防止上述的現(xiàn)象發(fā)生。
上述的現(xiàn)象，在發(fā)達(dá)國家很少存在，其原因是發(fā)達(dá)國家的人口通常呈現(xiàn)負(fù)增長，國家鼓勵生育；另外，一些國家因?yàn)樽诮獭⒄蔚仍?，立法限制墮胎行為，因此，發(fā)達(dá)國家中并不會出現(xiàn)這種通過B超技術(shù)鑒別胎兒性別并達(dá)到選擇性妊娠的現(xiàn)象。因此，沒有開展過這樣的技術(shù)研究，當(dāng)然也沒有相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)。
因此，需要一種技術(shù)方案，該技術(shù)方案可以預(yù)防單純以性別鑒定為目的的對胎兒的B超操作。目前，國內(nèi)外尚沒有這種技術(shù)方案，但是，支持向量機(jī)(Support Vector Machine，簡稱SVM)的研究和發(fā)展為實(shí)現(xiàn)快速模式識別提供了技術(shù)支持。
《一個醫(yī)學(xué)圖像分類器的設(shè)計(jì)》(發(fā)表于2004年，計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用)，《回歸型加權(quán)支持向量機(jī)方法及應(yīng)用》(發(fā)表于2004年3月，浙江大學(xué)學(xué)報(bào))，《支持向量機(jī)及其應(yīng)用研究綜述》(發(fā)表于2004年5月，計(jì)算機(jī)工程)，《用于醫(yī)學(xué)圖像分類的支持向量機(jī)算法研究》(發(fā)表于2004年11月，計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件)等文章，先后對采用SVM進(jìn)行圖像識別的算法進(jìn)行了探討。基于上述技術(shù)，本發(fā)明提出了一種可以對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，在醫(yī)生可能對孕婦進(jìn)行胎兒性別鑒別時(shí)，對其操作進(jìn)行記錄，以達(dá)到對有關(guān)違法行為進(jìn)行監(jiān)控和制止的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，包括如下步驟步驟1、通過B超的探頭和成像裝置獲得待測胎兒圖像并顯示；步驟2、監(jiān)控系統(tǒng)對顯示的胎兒圖像進(jìn)行識別，判斷該圖像是否含有性器官；步驟3、如果含有性器官的胎兒圖像的顯示頻率超過預(yù)定的正常頻率，則監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行記錄。
本發(fā)明通過在醫(yī)生可能對孕婦進(jìn)行胎兒性別鑒別時(shí)進(jìn)行記錄，可以防止單純以性別鑒定為目的的對胎兒的B超操作。


圖1是本發(fā)明識別和記錄的位置的一個示意圖；
圖2是本發(fā)明對B超胎兒性別進(jìn)行鑒別的一個實(shí)施例示意圖；圖3是本發(fā)明對B超胎兒性別進(jìn)行鑒別的另一個實(shí)施例示意圖；圖4是本發(fā)明中遺傳算法示意圖；圖5是本發(fā)明使用特征模板進(jìn)行匹配的方法示意圖；圖6是本發(fā)明中一個完整處理流程的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是讓B超機(jī)在生成胎兒圖像顯示給醫(yī)生的同時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)自動識別出當(dāng)前圖像是否含有胎兒性器官；因?yàn)锽超檢查是一個動態(tài)獲取圖像信息的過程，正常檢查時(shí)在一定時(shí)間內(nèi)不應(yīng)該過多顯示含有胎兒性器官的圖像；當(dāng)顯示含有胎兒性器官圖像的頻率超過預(yù)定的正常頻率時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行記錄。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明從技術(shù)角度增加了對胎兒性器官進(jìn)行識別以及記錄的步驟，可以在醫(yī)生可能對孕婦進(jìn)行胎兒性別鑒別時(shí)進(jìn)行記錄，所述記錄步驟采用了加密技術(shù)，具有不可更改性，以達(dá)到監(jiān)控的目的。本發(fā)明對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，包括如下步驟步驟1、通過B超的探頭和成像裝置獲得待測胎兒圖像并顯示；步驟2、監(jiān)控系統(tǒng)對顯示的待測胎兒圖像進(jìn)行識別，判斷該待測胎兒圖像中是否含有性器官圖像；步驟3、如果含有性器官圖像的待測胎兒圖像的顯示頻率超過預(yù)定的正常頻率，則監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行記錄。
如圖1所示，所述監(jiān)控系統(tǒng)的識別記錄可以是在B超設(shè)備中完成；也可以通過一個外接設(shè)備，由視頻或其它方法采集圖像進(jìn)行記錄監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備和B超的連接可以采用視頻連接，也可以采用數(shù)字傳輸協(xié)議進(jìn)行連接。
本發(fā)明對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的實(shí)施例1，如圖2所示，使用SVM方法訓(xùn)練B超胎兒樣本庫圖像，生成SVM分類函數(shù)；將待測胎兒圖片送入SVM分類函數(shù)進(jìn)行識別判斷；滿足報(bào)警條件，則進(jìn)行記錄。
在本實(shí)施例中，B超胎兒樣本庫由4066幅典型B超胎兒圖像(其中含性器官的胎兒圖像為1918幅，不含性器官的圖像為2148幅)組成，這些圖片是從B超科臨床獲取的15萬多張?zhí)g從4個月到8個月的胎兒B超圖片中經(jīng)B超科及婦產(chǎn)科主任醫(yī)師和計(jì)算機(jī)圖像處理工程師共同確認(rèn)選取的。該庫涵蓋了孕婦不同體位和胎兒不同狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)樣本。
B超胎兒樣本庫的圖像數(shù)據(jù)存在不完整性、噪聲和不一致性，因此在在使用SVM方法進(jìn)行訓(xùn)練以前，同樣需要對B超胎兒樣本庫的圖像進(jìn)行預(yù)處理。
采集到的B超胎兒樣本庫圖像包含大量有噪聲的背景，有的圖像看起來太暗，有的太亮，因此圖像預(yù)處理的第一步是利用去噪技術(shù)對圖像進(jìn)行處理。經(jīng)過去噪聲處理后，可以去掉圖像中的大多數(shù)背景信息和噪聲。
圖像預(yù)處理的第二步是圖像增強(qiáng)，增強(qiáng)處理包括對圖像經(jīng)過圖像灰度和深度變換，圖像分割及歸一化處理，突出胎兒圖像特征；在圖像的生成、傳輸或變換過程中，由于多種因素的影響，總會造成圖像質(zhì)量的下降，因此可以采用空域法或頻域法；前者是在原圖像上直接進(jìn)行處理，后者是在圖像的變換域上進(jìn)行修改或增強(qiáng)感興趣的部分，比如，直方圖均衡化是在空域中進(jìn)行的灰度增強(qiáng)算法。
經(jīng)過去噪聲處理和增強(qiáng)處理后，就可以從B超胎兒樣本庫圖像中抽取所需要的特征向量。在本實(shí)施例中，抽取的特征向量為灰度值矩陣。
抽取的特征向量組織在一個數(shù)據(jù)庫中，作為使用SVM方法進(jìn)行訓(xùn)練的樣本，生成SVM分類函數(shù)。使用SVM算法生成所述的SVM分類函數(shù)，具體步驟包括步驟1、SVM核函數(shù)采用RBF核函數(shù)，利用遺傳算法搜索，選取使SVM分類函數(shù)的支持向量數(shù)最少的C和γ的參數(shù)組合作為最優(yōu)參數(shù)；步驟2、使用SVM方法訓(xùn)練B超胎兒樣本庫圖像的特征向量，生成SVM分類函數(shù)。按照廣義線性判別函數(shù)分析，B超胎兒圖像的分類問題，是要解決一個非線性問題，通過非線性變換轉(zhuǎn)換為另一高維空間的線性問題，在此空間中求最優(yōu)分類曲面(超平面)。根據(jù)Hilbert-Schmidt原理，只要運(yùn)算滿足Mercer條件，上述變換即可以內(nèi)積的形式計(jì)算。因此，本實(shí)施例構(gòu)造了一個支持向量數(shù)相對較少的最優(yōu)分類面，訓(xùn)練B超胎兒樣本庫圖像，形成SVM分類函數(shù)。其形成的最優(yōu)分類函數(shù)為f(x)=sgn{(w*·x)+b*}=sgn{Σi=1nai*yi(xi·x)+b*}]]>式中xi為訓(xùn)練樣本，yi為訓(xùn)練樣本對應(yīng)的目標(biāo)值，x為待測試樣本特征向量，b*為分類的域值。
該最優(yōu)分類函數(shù)即為本實(shí)施例中的SVM分類函數(shù)。
本實(shí)施例通過如下步驟實(shí)現(xiàn)對B超中待測胎兒圖像的性別鑒定監(jiān)控系統(tǒng)對待測圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取胎兒圖像的特征向量，將所提取的特征向量代入SVM分類函數(shù)，判斷該待測圖像是否具有性器官。
由于通過B超的探頭和成像裝置獲得的待測胎兒圖像數(shù)據(jù)也存在不完整性、噪聲和不一致性，因此在監(jiān)控系統(tǒng)對待測圖像進(jìn)行識別之前，對待測圖像進(jìn)行預(yù)處理也是必要的步驟，其預(yù)處理方法同對B超胎兒樣本庫圖像的預(yù)處理方法相同，包括去噪處理和增強(qiáng)處理。
監(jiān)控系統(tǒng)提取預(yù)處理后的待測圖像特征向量，并送入SVM分類函數(shù)，進(jìn)行對所述待測胎兒圖像是否含有性器官的識別判斷；所得f(x)＞0，則該圖像含有性器官；所得f(x)＜0，則該圖像不含有性器官。
若含有性器官的圖像出現(xiàn)頻率大于預(yù)定頻率，則進(jìn)行記錄。
參見圖3，是本發(fā)明采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立胎兒模板庫；根據(jù)遺傳算法搜索胎兒模板庫圖像，確定待測胎兒圖像是否含有性器官。
在采集大量B超胎兒圖像的基礎(chǔ)之上，根據(jù)醫(yī)生鑒別胎兒性別的先驗(yàn)知識，建立胎兒模板庫；步驟如下I.將胎兒圖像庫中的圖像分成若干個胎兒性別基類，建立基類庫；
本實(shí)施例中，B超胎兒圖像庫由4066幅典型B超胎兒圖像(其中含性器官的胎兒圖像為1918幅，不含性器官的圖像為2148幅)組成，這些圖片是從B超科臨床獲取的15萬多張?zhí)g從4個月到8個月的胎兒B超圖片中經(jīng)B超科及婦產(chǎn)科主任醫(yī)師和計(jì)算機(jī)圖像處理工程師共同確認(rèn)選取的。該庫涵蓋了孕婦不同體位和胎兒不同狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)樣本。
因?yàn)樘涸谀阁w中的姿態(tài)千變?nèi)f化，為了減少搜索區(qū)域，在采集大量B超胎兒圖像的基礎(chǔ)之上，根據(jù)胎兒在母體中的姿態(tài)和B超醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)知識，把性器官及其附近區(qū)域歸為一類，作為性別基類；若干性別基類組合構(gòu)成基類庫；這一過程相當(dāng)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中人工識別步驟。
II.建立每個基類的性器官基類模板，得到基類模板庫；對同一類的圖像，經(jīng)過圖像的預(yù)處理后，采用圖像融合技術(shù)，得到一幅能代表此類B超圖像的平均圖像，生成該類基類模板；所述胎兒圖像基類庫中每一個基類都包含一個由該分類中部分或全部胎兒圖像生成平均圖像而得到的基類模板圖像。
III.建立每個基類所有生成基類模板的圖像的特征模板。
特征模板合成是建立在基類模板之上的，與基類模板相對應(yīng)；使用先前生成基類模板的每一個圖像，與對應(yīng)基類模板圖像利用圖像融合技術(shù)，形成基類特征模板；模板的存在作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的識別依據(jù)。
上述的預(yù)處理是對胎兒圖像進(jìn)行突出胎兒圖像特征的增強(qiáng)處理和對胎兒圖像的亮度進(jìn)行歸一化。增強(qiáng)處理是通常所指的圖像去噪，增強(qiáng)處理，用以突出圖像特征；歸一化是指，由于輸入圖像的大小、姿態(tài)、乃至亮度均不相同，存在位置(平移)、大小(尺度)、姿態(tài)(旋轉(zhuǎn))變化，故必須先進(jìn)行歸一化處理，然后方能對輸入圖像統(tǒng)一處理。本發(fā)明中歸一化采用Gabor小波變換對圖象進(jìn)行處理，求出平移、旋轉(zhuǎn)、尺度不變特征。為后續(xù)處理打下基礎(chǔ)。具體算法如下
每幅B超圖象f(x，y)，可用二維奇Gabor小波函數(shù)表示為f=Σi=1Mωi,ψHρI+dc(f),]]>wi＝<f，ψ>
其中，dc(f)為圖像的平均亮度，ψ是二維奇Gabor小波基函數(shù)，w是每個小波相應(yīng)的權(quán)值。二維奇Gabor小波基函數(shù)為 *sin(sx((x-cx)cosθ-(y-cy)sinθ))]]>hρ=(cx,cy,θ,sx,sy);]]>式中每個小波有5個參數(shù)，即cx，cy是位移因子，sx，sy是尺度變化因子，θ是旋轉(zhuǎn)因子。圖像f的小波網(wǎng)絡(luò)(ψ，w)的權(quán)函數(shù)及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)(S、R、C)，可以使用下面能量函數(shù)的優(yōu)化，利用Levenberg--Marquard梯度下降法求出。
能量函數(shù)為E=minhρi,wi,∀i||f-(Σiwiψhρi+dc(f))||22;]]>其中f為圖像，dc(f)為圖像的平均亮度，即圖像所有象素點(diǎn)亮度的平均值。
對于一幅新圖像g(x，y)，利用gabor小波網(wǎng)絡(luò)的復(fù)位技術(shù)，便可以把模板的特征經(jīng)下面仿射變換Sρ=sx00sy,Rρ=cosθ-sinθsinθcosθ,]]>c＝(cx，cy)T定位在新圖像上。
上述的圖像融合技術(shù)是指對同一類圖像(可能有N幅)，將其融合為一幅圖像；比如，特征模板就是在專業(yè)醫(yī)生指導(dǎo)下，手工提取各個圖像中感性趣的子區(qū)域并融合為一幅圖像；本技術(shù)所采用的圖像融合方法是模糊平均法，即將被融合的各個圖像中的對應(yīng)像素取其平均值，具體公式如下
avg＝(A+B+C+Λ)/N；其中，A、B、C分別是灰度圖像，N是圖像的幅數(shù)。
本實(shí)施例通過如下步驟實(shí)現(xiàn)對B超中待測胎兒圖像的性別鑒定通過比較測得的B超圖像與其存儲的胎兒圖像基類庫中基類模板圖像，識別測得胎兒的B超圖像的所屬基類，確定待測胎兒圖像是否含有性器官。
為了方便圖像之間的比較，可以首先對圖像進(jìn)行處理。識別單元可以對獲得的圖像進(jìn)行預(yù)處理，去掉圖像的干擾像素，然后再進(jìn)行比較，或者對圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，突出圖像特征，再進(jìn)行比較，或者對圖像的亮度進(jìn)行歸一化處理，然后再進(jìn)行比較；也可以采用以上處理方式的任意組合對圖像進(jìn)行處理。
被測圖像與模板圖像比較過程如下被測圖像經(jīng)過前期的預(yù)處理后，與基類模板庫中的模板圖像進(jìn)行相似計(jì)算。比較被測圖像與各模板之間的相似度；采用以下的公式來分別計(jì)算測得的B超圖像與各個基類模板圖像的相似度對于圖像A和B，r=ΣmΣn(Amn-A‾)(Bmn-B‾)(ΣmΣn(Amn-A‾)2)(ΣΣ(Bmn-B‾)2)]]>其中，A表示測得的B超圖像，Amn表示A的像素，A表示A的像素平均值；B表示基類模板圖像，Bmn表示B的像素，B表示B的像素平均值；r表示相似度。
對于計(jì)算的結(jié)果，采用“強(qiáng)者取勝“的法則，相似值越大，認(rèn)為被測圖像與該模板越相似；技術(shù)上規(guī)定，當(dāng)被測圖像與基類模板圖像的相似值最大時(shí)，把所測圖像視為與該基類摸板同屬于一類；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，相似值達(dá)到0.65時(shí)，其圖像被認(rèn)為與模板為同一類。
通過上面的方法，可以得到所屬基類。但使用上面的相似計(jì)算方法，誤判率較高，比如，本來不含有性器官的圖片，有可能由于圖像與某一基類的相似而被誤判為含有性器官。因此獲得測得的B超圖像所屬的基類以后，需要根據(jù)被測圖像所屬的基類，利用圖4所示遺傳算法，在被測圖像中使用該基類的特征模板進(jìn)行搜索，尋找出最佳的匹配，以保證判斷的準(zhǔn)確度；如圖5所示，具體過程如下1)選擇編碼策略，把圖像的中各象素點(diǎn)的位置集合X轉(zhuǎn)換為位串結(jié)構(gòu)空間S(二進(jìn)制序列)；2)定義相關(guān)函數(shù)為位適應(yīng)度函數(shù)f(X)f(X)=r=ΣmΣn(Amn-A‾)(Bmn-B‾)(ΣmΣn(Amn-A‾)2)(ΣΣ(Bmn-B‾)2),]]>其中，A、B是被測圖像，A、B是圖像A、B的平均值。
3)確定遺傳策略，包括確定選擇、交叉、變異方法，以及確定交叉的概率pc、變異概率pm等遺傳參數(shù)；選擇例如，選擇群體大小n＝20；交叉例如對兩個二進(jìn)制序列01101010和01010101后四位交換生成新的序列01100101和01011010。
變異例如對于二進(jìn)制序列01010101的第二位數(shù)1換成0，生成新的序列00010101。
保留群體中適應(yīng)度函數(shù)最大的兩項(xiàng)放在最前面，然后對剩下的群體進(jìn)行交叉和變異，變異的概率為1％；4)確定迭代次數(shù)和門限閾值，第一迭代次數(shù)為20，第二迭代次數(shù)為50，門限閾值0.65；5)隨機(jī)初始化生成群體P；6)計(jì)算群體中的個體位串解碼后的適應(yīng)度函數(shù)f(X)；7)按照遺傳策略，運(yùn)用選擇、交叉和變異算子作用于群體，形成下一代群體；8)如果群體性能達(dá)到設(shè)定的閾值，或者已完成預(yù)定迭代次數(shù)，則結(jié)束搜索過程；否則，返回步驟7)，后者修改遺傳策略再返回步驟7)；例如，當(dāng)?shù)螖?shù)滿20，且達(dá)到適應(yīng)度函數(shù)值達(dá)到0.65則認(rèn)為找到目標(biāo)，胎兒含有性器官；否則擴(kuò)大10代一直到50代，期間判斷適應(yīng)度函數(shù)值是否達(dá)到0.65，達(dá)到，也認(rèn)為胎兒含有性器官；若達(dá)到50代適應(yīng)度寒暑值仍未達(dá)到0.65，則認(rèn)為胎兒圖像不含有性器官。
若含有性器官的圖像出現(xiàn)頻率大于預(yù)定頻率，則進(jìn)行記錄。
獲得了待測圖像是否含有胎兒性器官的信息以后，就可以通過自身設(shè)定的程序，監(jiān)控B超操作員在檢查過程中，是否集中觀察含有胎兒性器官的圖片以確定胎兒性別。正常的檢查過程中，不會集中觀察胎兒圖像性器官部位，因此在顯示的圖像中，含有胎兒性器官的圖片不會很多，如果超過一定的比例，則可以認(rèn)為B超操作員是有意查看胎兒的性器官。
實(shí)施例3，監(jiān)控系統(tǒng)通過對每一組判別序列中含有性器官的胎兒圖像的數(shù)量是否超過預(yù)定的正常數(shù)量進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對B超操作員是否有意查看胎兒的性器官的監(jiān)控。胎兒性別器官圖像被送出顯示的時(shí)刻，監(jiān)控系統(tǒng)自動開始進(jìn)行監(jiān)控。
在步驟3之前，監(jiān)控系統(tǒng)對含有性器官的待測胎兒圖像的顯示頻率是否超過預(yù)定的正常頻率進(jìn)行判斷，其步驟為步驟301、將當(dāng)前獲得的圖像幀存入判別序列中；若判別序列的圖像幀數(shù)量超過預(yù)定值，則刪除最先存入的圖像幀。比如，將獲取的圖像幀存入一個12幀數(shù)組組成的判別序列中，每新獲得一幅圖像幀，就去掉最早的那幀，相當(dāng)于在圖像幀流上的一個滑動窗，滑動窗對應(yīng)的圖像是當(dāng)前圖像和前面的11幀；被刪除的圖像幀保存于系統(tǒng)緩存中，以備以后調(diào)用；步驟302、計(jì)算當(dāng)前判別序列中含有性器官的待測胎兒圖像的幀數(shù)；每次獲取一幅新圖像后，都會重新計(jì)算一次滑動窗(12幅)中判定為有的圖像數(shù)；步驟303、如果計(jì)算結(jié)果超過預(yù)定值，比如，含有6個或以上含胎兒性器官的圖像，則該判別序列中含有性器官的待測胎兒圖像的顯示頻率超過預(yù)定的正常頻率。
當(dāng)超過預(yù)定的正常頻率，監(jiān)控系統(tǒng)自動在硬盤上進(jìn)行記錄，記錄內(nèi)容包括此序列及該序列對應(yīng)的前后各32幀的動態(tài)錄像、操作時(shí)間等。這些記錄采用數(shù)字證書技術(shù)進(jìn)行加密，數(shù)字證書采用公鑰體制，即利用一對互相匹配的密鑰進(jìn)行加密、解密。每個證書設(shè)定一把特定的私有密鑰(私鑰)，用它進(jìn)行解密和簽名；同時(shí)設(shè)定一把公共密鑰(公鑰)并公開，用于加密和驗(yàn)證簽名。通過數(shù)字的手段保證加密過程是一個不可逆過程，即只有用私有密鑰才能解密。如果配備IC卡用戶管理系統(tǒng)，在B超開機(jī)時(shí)用戶必須插入IC卡進(jìn)行認(rèn)證，在記錄時(shí)采用用戶IC卡的私鑰對信息加以處理，由于密鑰僅為本人所有，這樣就產(chǎn)生了別人無法生成的文件，也就形成了數(shù)字簽名。采用數(shù)字簽名，能夠確認(rèn)以下兩點(diǎn)1、保證該記錄信息是由簽名者自己操作的，簽名者不能否認(rèn)或難以否認(rèn)；2、保證該記錄信息自簽發(fā)后到收到為止未曾作過任何修改，簽發(fā)的文件是真實(shí)原始文件。
記錄的項(xiàng)目至少包括操作對象、操作時(shí)間、靜態(tài)/動態(tài)圖像。在設(shè)有用戶權(quán)限管理的情況下，記錄的項(xiàng)目還可以包括操作人員的姓名。記錄內(nèi)容包括但不限于操作對象、操作時(shí)間、靜態(tài)或動態(tài)圖像，在配備IC卡或用戶權(quán)限管理系統(tǒng)的情況下，還可記錄操作人員姓名。
這些記錄(不包括圖像)可以按計(jì)劃通過網(wǎng)絡(luò)傳遞。需要時(shí)，系統(tǒng)可以內(nèi)置管理部門的公鑰，如果有管理部門的私鑰(可以是IC卡)進(jìn)行授權(quán)，就可以查看和輸出所有記錄。
圖6所示，本發(fā)明一個完整處理流程，當(dāng)醫(yī)師進(jìn)行B超檢查時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)通過以下步驟完成在醫(yī)師啟動B超設(shè)備進(jìn)行一次新的操作時(shí)，可能出現(xiàn)的對性別進(jìn)行鑒定的記錄步驟101、監(jiān)控系統(tǒng)提取B超設(shè)備當(dāng)前顯示的圖像幀a、b、c......k、l并組成判別序列；步驟102、圖像幀a到圖像幀1暫存于監(jiān)控系統(tǒng)緩沖區(qū)；步驟103、監(jiān)控系統(tǒng)對圖像幀a到圖像幀1進(jìn)行預(yù)處理；步驟104、監(jiān)控系統(tǒng)分別提取每幅圖像幀中的灰度值矩陣作為特征向量；步驟105、監(jiān)控系統(tǒng)分別將每幅圖像幀中的特征向量送入SVM分類函數(shù)；函數(shù)值大于0，則當(dāng)前圖像幀含有性器官；函數(shù)值小于0，則當(dāng)前圖像幀不含性器官；步驟106、統(tǒng)計(jì)判別序列的監(jiān)控結(jié)果，大于6，執(zhí)行步驟107；小于6，執(zhí)行步驟101，對下一組判別序列進(jìn)行判斷；步驟107、監(jiān)控系統(tǒng)從緩沖區(qū)調(diào)出該判別序列及其前后各32幀錄像數(shù)據(jù)，以及操作對象、操作時(shí)間、操作人員姓名數(shù)據(jù)，并進(jìn)行加密和硬盤記錄；步驟108、報(bào)警系統(tǒng)啟動，通過顯示界面或者蜂鳴器警示B超操作人員；本次B超操作結(jié)束，清除監(jiān)控系統(tǒng)緩沖區(qū)；記錄系統(tǒng)自動生成報(bào)表，通過網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對于可疑情況可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
最后所應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于包括如下步驟步驟1、通過B超的探頭和成像裝置獲得待測胎兒圖像并顯示；步驟2、監(jiān)控系統(tǒng)對顯示的待測胎兒圖像進(jìn)行識別，判斷該待測胎兒圖像中是否含有性器官圖像；步驟3、如果含有性器官圖像的待測胎兒圖像的顯示頻率超過預(yù)定的正常頻率，則監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于步驟2中所述的監(jiān)控系統(tǒng)是集成在B超設(shè)備中或是一個外接設(shè)備，通過視頻方法采集圖像進(jìn)行監(jiān)控記錄。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述監(jiān)控系統(tǒng)是外接設(shè)備時(shí)，與B超的連接采用視頻連接或采用數(shù)字傳輸協(xié)議進(jìn)行連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟2中監(jiān)控系統(tǒng)對顯示的待測胎兒圖像進(jìn)行識別的過程為步驟201、對所述待測胎兒圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪處理和增強(qiáng)處理；步驟202、從待測胎兒圖像中提取其特征向量；步驟203、將所提取的特征向量代入SVM分類函數(shù)；步驟204、SVM函數(shù)值大于0，則所述待測胎兒圖像中具有性器官圖像；SVM函數(shù)值小于0，所述待測胎兒圖像中無性器官圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于步驟201中所述的增強(qiáng)處理包括對圖像進(jìn)行圖像灰度和深度變換，圖像分割及歸一化處理，用于使待測胎兒圖像的特征突出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于步驟202中所述的特征向量采用灰度值矩陣進(jìn)行描述。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于步驟203中所述的SVM分類函數(shù)采用SVM算法生成，生成步驟如下步驟001、利用遺傳算法選取SVM分類函數(shù)的最優(yōu)參數(shù)；步驟002、訓(xùn)練B超胎兒樣本庫圖像的特征向量，生成SVM分類函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于步驟002中，在訓(xùn)練之前，先對B超胎兒樣本庫圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪處理和增強(qiáng)處理，并提取B超胎兒樣本庫圖像的特征向量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟2中監(jiān)控系統(tǒng)對顯示的待測胎兒圖像進(jìn)行識別的過程為步驟211、對所述待測胎兒圖像進(jìn)行預(yù)處理，去掉待測胎兒圖像的干擾像素；步驟212、用事先存儲的胎兒圖像基類庫中基類模板圖像與所述待測胎兒圖像進(jìn)行比較計(jì)算，得到待測胎兒圖像的所屬基類；步驟213、用事先存儲的胎兒圖像基類庫中所屬基類的特征模板圖像與所述待測胎兒圖像進(jìn)行比較，確定所述待測胎兒圖像是否具有性器官。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟211中對待測胎兒圖像的預(yù)處理包括對待測胎兒圖像進(jìn)行突出待測胎兒圖像特征的增強(qiáng)處理和對待測胎兒圖像的亮度進(jìn)行歸一化處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟212中所述胎兒圖像基類庫為在采集大量B超胎兒圖像的基礎(chǔ)之上，根據(jù)胎兒在母體中的姿態(tài)分類建立。所述基類模板圖像是所述胎兒圖像基類庫所屬基類中一個由該基類部分或全部胎兒圖像生成的平均圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述基類模板圖像由所屬基類中部分或全部胎兒圖像，經(jīng)過預(yù)處理后，通過圖像融合生成。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟212中，計(jì)算測得胎兒圖像所述基類的步驟為分別計(jì)算測得的胎兒圖像與各個基類模板圖像的相似度，相似度最高的基類為測得的胎兒圖像所屬基類；r=ΣmΣn(Amn-A‾)(Bmn-B‾)(ΣmΣn(Amn-A‾)2(ΣΣ(Bmn-B‾)2))]]>其中，A表示測得的胎兒圖像，Amn表示A的像素，A表示A的像素平均值；B表示基類模板圖像，Bmn表示B的像素，B表示B的像素平均值；r表示相似度。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟213中基類特征模板圖像由生成所屬基類模板的每一個圖像與基類模板圖像通過圖像融合生成。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或14所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述圖像融合是將被融合的各個圖像中的對應(yīng)像素取其平均值。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟213中用事先存儲的胎兒圖像基類庫中所屬基類的特征模板圖像與所述待測胎兒圖像進(jìn)行比較的步驟為，根據(jù)被測圖像所屬的基類，利用遺傳算法，在待測胎兒圖像中使用該基類的特征模板進(jìn)行搜索，找出最佳的匹配。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟2和步驟3之間，監(jiān)控系統(tǒng)對含有性器官的待測胎兒圖像的顯示頻率是否超過預(yù)定的正常頻率進(jìn)行判斷，其步驟為步驟301、將當(dāng)前獲得的圖像幀存入判別序列中；步驟302、計(jì)算當(dāng)前判別序列中含有性器官的待測胎兒圖像的幀數(shù)；步驟303、如果計(jì)算結(jié)果超過預(yù)定值，則該判別序列中含有性器官的待測胎兒圖像的顯示頻率超過預(yù)定的正常頻率。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于當(dāng)所述步驟301中的判別序列的圖像幀數(shù)量超過預(yù)定值，則從該判別序列中刪除最先存入的圖像幀，并將該圖像幀保存于系統(tǒng)緩存中。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟3中所述監(jiān)控系統(tǒng)記錄判別序列及其前后一定數(shù)量的圖像幀，該判別序列為顯示含有性器官圖像的頻率超過預(yù)定正常頻率的判別序列。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟3中監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行記錄，同時(shí)對記錄的信息進(jìn)行加密。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于所述步驟3還包括監(jiān)控系統(tǒng)啟動報(bào)警系統(tǒng)，通過顯示界面或者蜂鳴器警示B超操作人員。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，其特征在于步驟3之后，監(jiān)控系統(tǒng)自動生成報(bào)表，通過網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對B超胎兒性別鑒別進(jìn)行記錄的方法，包括如下步驟步驟1.通過B超的探頭和成像裝置獲得待測胎兒圖像并顯示；步驟2.監(jiān)控系統(tǒng)對顯示的胎兒圖像進(jìn)行識別，判斷該圖像是否含有性器官；步驟3.如果含有性器官的胎兒圖像的顯示頻率超過預(yù)定的正常頻率，則監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行記錄。本發(fā)明通過對醫(yī)生可能對孕婦進(jìn)行胎兒性別鑒別時(shí)的記錄，可以防止單純以性別鑒定為目的的對胎兒的B超操作。
文檔編號A61B8/00GK1915177SQ200510090509
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月17日
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