專利名稱：一種對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于圖像處理的瘢痕鑒定檢測系統(tǒng)，特別涉及圖像顏色與大小提 取記錄以及數(shù)據(jù)庫建立與分析調(diào)用。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平提高，人們對生活質(zhì)量要求也逐步上升，皮膚及創(chuàng)面修復(fù)的評 價(jià)愈加重要。如隨著美容業(yè)興起和人們對美白要求的日益提高，對于皮膚顏色等測量的需 求日益明顯。又如創(chuàng)面修復(fù)的評價(jià)中，瘢痕評估主要倚賴于顏色、硬度和形狀，而這三個(gè)指 標(biāo)既往都是主觀指標(biāo)，如瘢痕顏色，目前醫(yī)生僅采用“紫紅色”、“暗紅色”等詞語描述；又如 瘢痕形狀往往采用“蟹足狀”等主觀描述。在下次就診，尤其在不同醫(yī)生處就診時(shí)難以準(zhǔn)確 回顧，給隨訪、監(jiān)測創(chuàng)面帶來不便，目前尚無可系統(tǒng)應(yīng)用于臨床進(jìn)行皮膚創(chuàng)面綜合監(jiān)測的系 統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對瘢痕檢測中的對瘢痕特征模糊化的主觀評估造成的不便，提出圖像采 集以及處理技術(shù)，對瘢痕顏色和大小進(jìn)行量化記錄，并在此基礎(chǔ)上建立患者歷史病理的數(shù) 據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)科學(xué)檢測。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明揭示了一種對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法，包括步驟 一，獲得一三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)值；步驟二，拍攝采集目標(biāo)圖像信息，所述目標(biāo)圖像包括皮膚 創(chuàng)面部分圖像和所述三維測量尺圖像；步驟三，獲得所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)值與所述目標(biāo) 圖像中所述三維測量尺圖像的校準(zhǔn)偏差，根據(jù)所述校準(zhǔn)偏差對所述目標(biāo)圖像中所述創(chuàng)面疤 痕部分圖像進(jìn)行還原，獲得所述創(chuàng)面疤痕部分圖像的實(shí)際信息；步驟四，將所述創(chuàng)面部分圖 像的實(shí)際信息上傳到一數(shù)據(jù)庫中保存。比較好的是，所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)值包括標(biāo)準(zhǔn)色卡的標(biāo)準(zhǔn)RGB值，標(biāo)準(zhǔn)高度和 標(biāo)準(zhǔn)面積，所述目標(biāo)圖像信息包括所述創(chuàng)面疤痕部分圖像和所述三維測量尺圖像的顏色、 高度和面積。比較好的是，所述步驟三進(jìn)一步包括步驟三a，根據(jù)所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)色卡 的標(biāo)準(zhǔn)RGB值與所述目標(biāo)圖像中的標(biāo)準(zhǔn)色卡的RGB值之差作為顏色校準(zhǔn)偏差，所述目標(biāo)圖 像中所述皮膚創(chuàng)面部分圖像的RGB值與顏色校準(zhǔn)偏差通過差分算法獲得所述皮膚創(chuàng)面部 分圖像的實(shí)際顏色信息。比較好的是，所述步驟三進(jìn)一步包括步驟三b，根據(jù)所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)高度與所述目標(biāo)圖像中的高度之差作為高 度校準(zhǔn)偏差，所述目標(biāo)圖像中所述創(chuàng)面疤痕部分圖像的高度減去所述高度校準(zhǔn)偏差，獲得 所述疤痕部分圖像的實(shí)際高度信息。比較好的是，所述步驟三進(jìn)一步包括步驟三C，根據(jù)所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)面積與所述目標(biāo)圖像中的面積作為大小校準(zhǔn)偏差，所述目標(biāo)圖像中所述創(chuàng)面疤痕部分圖像的面積減去所述大小校準(zhǔn)偏差，獲得所述 創(chuàng)面疤痕部分圖像的實(shí)際大小信息。比較好的是，所述步驟二的拍攝像素200萬及以上，操作系統(tǒng)Windows Mobile5. 0 及以上，屏幕顯示6萬5千色及以上。本方法打破既往臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域單純主觀描述的格局，通過拍攝后真實(shí)顏色還原 及測量顯示相應(yīng)顏色色號，實(shí)現(xiàn)量化，然后記錄，下次就診便于調(diào)閱。由于拍攝過程中存在 一定色差，拍攝過程中，在拍攝區(qū)域內(nèi)放置一標(biāo)準(zhǔn)色參照物，拍攝照片后，由軟件測定標(biāo)準(zhǔn) 色參照物在照片中的顏色，計(jì)算顏色理論值與所測得值的差值，在光照均勻的情況下，以此 差值來推算整張照片其他區(qū)域的顏色差值，利用軟件祛除色差影響，使照片顏色盡可能還 原至真實(shí)顏色，然后再行取點(diǎn)測量。同時(shí)，采樣時(shí)應(yīng)避免采取嚴(yán)重的反光點(diǎn)，方可測得較為 真實(shí)的顏色，為診療方案的確定提供可靠的信息。另外，本方法將創(chuàng)面的顏色、形狀及大小相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)綜合檢測皮膚、創(chuàng)面。尤其對 創(chuàng)面愈合的監(jiān)測，多角度的綜合評估更有利于臨床隨訪和分析，從而制定有效的診療方案。 實(shí)現(xiàn)創(chuàng)面的形態(tài)監(jiān)測主要是通過照片記錄，直觀反映創(chuàng)面的大體形態(tài)，大小則結(jié)合三維測 量尺，如創(chuàng)面監(jiān)測中的疤痕測量可從長寬高三維角度記錄大小，使其量化，更具復(fù)現(xiàn)性，方 便隨訪與對比。


下面，參照附圖，對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，從對本發(fā)明方法的詳細(xì)描述 中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。圖1為本發(fā)明的皮膚創(chuàng)面綜合檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的檢測方法流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明揭示的一種基于圖像處理的皮膚創(chuàng)面檢測裝置，包括由數(shù)字 圖像采集單元101、圖形處理單元102和具有上網(wǎng)功能的通信單元103組成的系統(tǒng)終端10， 數(shù)字圖像采集單元101可以是例如PDA等具有照相功能的便攜式電子產(chǎn)品(要求拍攝像素 200萬及以上，操作系統(tǒng)Windows Mobile5. 0及以上，屏幕顯示6萬5千色及以上)，帶有標(biāo) 準(zhǔn)色卡的三維測量尺20。結(jié)合附圖2，以下介紹本系統(tǒng)的工作流程步驟20，系統(tǒng)初始化，采集獲得三維測量尺標(biāo)準(zhǔn)值的信息，包括該尺的標(biāo)準(zhǔn)色卡， 長度和大小等信息；步驟21，在系統(tǒng)終端10中，輸入新病患基本信息，包括分別為患者姓名、性別、出 生日期、地址、電話、就診日期、致傷原因、受傷時(shí)間等，上傳數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建病患病歷檔案；或者 調(diào)取數(shù)據(jù)庫中病患以往病歷信息；步驟22，通過系統(tǒng)終端10中數(shù)字圖像采集單元101的攝像頭對病患的皮膚創(chuàng)面進(jìn) 行目標(biāo)圖像采集，要將標(biāo)準(zhǔn)色卡20置于皮膚創(chuàng)面位置處，也同時(shí)作為目標(biāo)圖像采集對象。在該圖像采集過程中，數(shù)字圖像采集單元101前端采用一塊電荷耦合器件 (Charge Coupled Device，簡稱(XD)作為接收圖像的傳感器。該傳感器的原理基本是利用
4矽感光二極管(photodiode)進(jìn)行光與電的轉(zhuǎn)換。它與“太陽電能”電子計(jì)算機(jī)的“太陽能 電池”效應(yīng)相近，光線越強(qiáng)、電力越強(qiáng)；反之，光線越弱、電力也越弱的道理，將光影像轉(zhuǎn)換為 電子數(shù)字信號。在該傳感器的感光表面覆蓋顏色濾波陣列(簡稱CFA)。CFA上每個(gè)格點(diǎn)僅 允許通過一種顏色分量，這樣采集的圖像每個(gè)像素的位置上只有一種顏色分量可以獲得， 通過相關(guān)性差值算法，復(fù)原另外兩種缺少的顏色分量，即CFA插值。在CFA上每個(gè)格點(diǎn)僅允 許通過一種顏色分量——紅、綠、藍(lán)。這樣采集的圖像每個(gè)像素的位置上只有一種顏色分量可以獲得，通過相鄰像素的 估算算法，復(fù)原另外兩種缺少的顏色分量，即CFA插值，這里選擇相關(guān)線性插值算法。下面 舉例說明，計(jì)算上圖中B33位置缺少的G33，和R33分量的公式，其中公式(1) (4)計(jì)算 833周圍的623、632、634、643處的區(qū)域因子1(823、1 32、1 34、1 43，然后再由公式(5)計(jì) 算出B33處的G33量的值。同理可計(jì)算分量因子KR22、KR42、KR24、KR44，最后依照公式(6) 算出R33。
之間的干擾，努力使景物色彩準(zhǔn)確顯示，最終重新組合出彩色的圖像。該實(shí)現(xiàn)過程具體是， 外部目標(biāo)圖像通過光學(xué)鏡頭濾波單元1011進(jìn)入數(shù)字圖像采集單元101，在色彩濾波陣列 CFA1012進(jìn)行CFA插值處理，再由(XD1013接收圖像。步驟23，由圖形處理單元102對所接收的圖像進(jìn)行處理。首先，選取合適的圖像 進(jìn)行分析，主要獲取圖像中創(chuàng)面疤痕的顏色、大小、高度等參數(shù)。核心算法是對圖像中選定 帶有標(biāo)準(zhǔn)色的三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)色區(qū)域進(jìn)行色差判斷，即判斷在當(dāng)前光線環(huán)境下拍攝的瘢 痕顏色與標(biāo)準(zhǔn)色卡20的差值大小。標(biāo)準(zhǔn)色卡20的顏色包括R、G、B三張卡片，放置在拍攝 的指定區(qū)域內(nèi)。三張卡片的RGB值已預(yù)先由圖形處理單元102獲得，將實(shí)際拍攝到圖形的 RGB值(通過公式(1) (6)計(jì)算得到)和標(biāo)準(zhǔn)值的差值作為校準(zhǔn)偏差 上式中Ra，Ga，Ba表示拍攝標(biāo)準(zhǔn)色卡得到的標(biāo)準(zhǔn)RGB值。表示I^G。^輸入到處理 器中標(biāo)準(zhǔn)色卡的RGB值。Ak，Ag, Ab表示校準(zhǔn)偏差。
讓每個(gè)感光像素只接收單一顏色的光線，其作用是盡量減少射入光線在相鄰像素
然后以此校準(zhǔn)偏差作為標(biāo)準(zhǔn)，對整張圖片顏色處理，將圖片的RGB值減去相應(yīng)的 校準(zhǔn)偏差值A(chǔ)k，Ag, Ab，祛除色差影響，最大程度還原真實(shí)顏色，還原整張照片真實(shí)顏色后進(jìn) 行顏色測量。
=RP
<Gpica-^a=GPBpica~AB=BP(8)
上式中RPi。a' Gpica'Bpica皮膚創(chuàng)面各像素點(diǎn)的RGB值。Rp，Gp，Bp表示校準(zhǔn)后的皮膚
創(chuàng)面RGB值。同理，對于大小、高度也是采用這種相對校準(zhǔn)的方法得到。將圖像創(chuàng)面疤痕區(qū)域像 素的數(shù)量與色卡像素的數(shù)量進(jìn)行對比，得到疤痕的大??；將疤痕側(cè)視圖的最大寬度與標(biāo)準(zhǔn) 色卡寬度進(jìn)行對比，得到疤痕的高度。步驟24，在對前述的目標(biāo)圖像分析完成后，各項(xiàng)數(shù)據(jù)如顏色、大小、高度等保存為 目標(biāo)圖像文件，并通過通信單元103上傳到醫(yī)療信息數(shù)據(jù)庫的該病患者檔案中。步驟25，醫(yī)生根據(jù)圖像處理的皮膚創(chuàng)面數(shù)據(jù)，對比專家系統(tǒng)庫提供的參考醫(yī)療建 議，對病患做出基于實(shí)際情況的合理醫(yī)療方案。最后，醫(yī)師即可根據(jù)本次就診情況與既往資 料對比，評估目前狀況，確定下一步診療計(jì)劃。依照本發(fā)明的上述較佳實(shí)施例可以了解到，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.通過標(biāo)準(zhǔn)色對比實(shí)現(xiàn)真實(shí)顏色還原后測量，使既往作為主觀指標(biāo)的皮膚、創(chuàng)面 顏色成為用數(shù)值表示的客觀指標(biāo)，具備復(fù)現(xiàn)性。2.通過結(jié)合測量尺測量，拍攝后存儲，需要時(shí)調(diào)用之前圖像，實(shí)現(xiàn)對皮膚創(chuàng)面形 態(tài)、大小的客觀反映，同樣具備復(fù)現(xiàn)性，便于臨床應(yīng)用隨訪。3.通過綜合上述功能，實(shí)現(xiàn)皮膚創(chuàng)面的綜合監(jiān)測，同時(shí)監(jiān)測顏色、形態(tài)、大小，用于 臨床，可較客觀反映皮膚及創(chuàng)面的各項(xiàng)常用指標(biāo)，方便隨訪和制定診療計(jì)劃。前面提供了對較佳實(shí)施例的描述，以使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員可使用或利用本 發(fā)明。對這些實(shí)施例的各種修改對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員是顯而易見的，可把這里所述的總 的原理應(yīng)用到其他實(shí)施例而不使用創(chuàng)造性。因而，本發(fā)明將不限于這里所示的實(shí)施例，而應(yīng) 依據(jù)符合這里所揭示的原理和新特征的最寬范圍。
權(quán)利要求
一種對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法，包括步驟一，獲得一三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)值；步驟二，拍攝采集目標(biāo)圖像信息，所述目標(biāo)圖像包括皮膚創(chuàng)面部分圖像和所述三維測量尺圖像；步驟三，獲得所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)值與所述目標(biāo)圖像中所述三維測量尺圖像的校準(zhǔn)偏差，根據(jù)所述校準(zhǔn)偏差對所述目標(biāo)圖像中所述皮膚創(chuàng)面部分圖像進(jìn)行還原，獲得所述皮膚創(chuàng)面部分圖像的實(shí)際信息；步驟四，將所述皮膚創(chuàng)面部分圖像的實(shí)際信息上傳到一數(shù)據(jù)庫中保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法，其特征在于，所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)值包括標(biāo)準(zhǔn)色卡的標(biāo)準(zhǔn)RGB值，標(biāo)準(zhǔn)高度和標(biāo)準(zhǔn)面積，所述目 標(biāo)圖像信息包括所述創(chuàng)面疤痕部分圖像和所述三維測量尺圖像的顏色、高度和面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法，其特征在于，所述步驟三進(jìn)一 步包括步驟三a，根據(jù)所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)色卡的標(biāo)準(zhǔn)RGB值與所述目標(biāo)圖像中的標(biāo)準(zhǔn)色 卡的RGB值之差作為顏色校準(zhǔn)偏差，所述目標(biāo)圖像中所述皮膚創(chuàng)面部分圖像的RGB值與顏 色校準(zhǔn)偏差通過差分算法獲得所述皮膚創(chuàng)面部分圖像的實(shí)際顏色信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法，其特征在于，所述步驟三進(jìn) 一步包括步驟三b，根據(jù)所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)高度與所述目標(biāo)圖像中的高度之差作為高度校 準(zhǔn)偏差，所述目標(biāo)圖像中所述創(chuàng)面疤痕部分圖像的高度減去所述高度校準(zhǔn)偏差，獲得所述 疤痕部分圖像的實(shí)際高度信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法，其特征在于，所述步驟三進(jìn)一 步包括步驟三c，根據(jù)所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)面積與所述目標(biāo)圖像中的面積作為大小校準(zhǔn)偏 差，所述目標(biāo)圖像中所述創(chuàng)面疤痕部分圖像的面積減去所述大小校準(zhǔn)偏差，獲得所述創(chuàng)面 疤痕部分圖像的實(shí)際大小信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法，其特征在于，所述步驟二的拍 攝像素200萬及以上，操作系統(tǒng)Windows Mobile5. 0及以上，屏幕顯示6萬5千色及以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對皮膚創(chuàng)面綜合檢測的方法，包括獲得一三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)值；拍攝采集目標(biāo)圖像信息，所述目標(biāo)圖像包括皮膚創(chuàng)面部分圖像和所述三維測量尺圖像；獲得所述三維測量尺的標(biāo)準(zhǔn)值與所述目標(biāo)圖像中所述三維測量尺圖像的校準(zhǔn)偏差，根據(jù)所述校準(zhǔn)偏差對所述目標(biāo)圖像中所述皮膚創(chuàng)面部分圖像進(jìn)行還原，獲得所述皮膚創(chuàng)面部分圖像的實(shí)際信息；將所述皮膚創(chuàng)面部分圖像的實(shí)際信息上傳到一數(shù)據(jù)庫中保存。本方法能準(zhǔn)確記錄皮膚創(chuàng)面數(shù)據(jù)特征，方便醫(yī)生對患者皮膚創(chuàng)面進(jìn)行隨訪和診療。
文檔編號G06F19/00GK101894212SQ20101021901
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者綦盛健, 陸樹良, 陳佳 申請人:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院