The invention relates to an intelligent assistant diagnosis system for skin ulcer wound based on machine vision three-dimensional reconstruction technology, which obtains the internal and external parameters of two cameras by calibration method, establishes the position relationship between two cameras through a set of calibration points in the same world coordinate, and digitalizes through three-dimensional reconstruction model. The color feature, three-dimensional surface area feature and texture feature of surface wound were extracted. At the same time, the traditional Chinese medicine color feature of ulcer wound was digitally transformed, and the therapeutic effect was dynamically evaluated by the change of patient's skin wound feature. Its advantages are as follows: it can be used to directly calculate the surface shape and surface area information of chronic wounds, provide digital basis for the differentiation and treatment of ulcers in traditional Chinese medicine, create more intuitive and simple means of research, observation and evaluation for the diagnosis and treatment of clinical chronic ulcers, and accumulate annotated three-dimensional image information for treatment. During the whole process of treatment, the first digital AI resource pool of skin ulcer was established dynamically.
【技术实现步骤摘要】
机器视觉三维重建技术皮肤溃疡创面智能辅助诊断系统
本专利技术涉及医疗器械
,具体地说,是机器视觉三维重建技术皮肤溃疡创面智能辅助诊断系统。
技术介绍
各种原因导致的慢性难愈性创面,因皮肤缺损,功能受限,严重影响患者生活质量,给患者及家庭都带来极大的负担。目前最常见的原因包括糖尿病溃疡,压迫性溃疡,创伤性溃疡,静脉曲张性溃疡等。在皮肤缺损修复的过程中,准确测量创面对于评估治疗效果和判断预后至关重要。目前,临床常用的创面评估技术主要有无菌薄膜勾边法、直尺法、填充法、三维重建测量方法、溃疡创面比色卡等。然而,传统的创面测量方法存在以下缺陷和不足:关于无菌薄膜勾边法(如图5,图6所示):测量创面面积时,临床上更侧重于使用无菌薄膜勾边法,许多研究表明,这种方法所得创面面积与实际面积无明显统计学差异,但无菌薄膜勾边法的使用难点在于薄膜之下边缘模糊不清,测量时受测量者主观判断的影响,且使用无菌薄膜容易导致患者疼痛且增加感染风险。此种测量方法只能反应创面的二维面积大小,不能反应创面的深浅及表面弧度。无菌薄膜勾边法的优势是:对平面与曲面创面均可以客观测量,是目前的金标准。缺陷是:操作麻烦,不能反应创面深度、增加感染风险、测量误差大。关于NIHImageJ标尺测量法(如图7,图8所示):NIHImageJ法通过标尺与创面在同一平面条件下拍照,再通过ImageJ软件勾勒,像素转换定量创面大小,该方法避免了实物接触,对于较为平整的二维创面测量较精确,但若标尺与创面不在同一平面时,测量误差明显偏大。且对于创面边界的划分也是人为划分,主观影响较大。标尺测量法的优势是:临床操作相 ...
【技术保护点】
1.一种机器视觉三维重建技术皮肤溃疡创面智能辅助诊断系统,其特征在于,所述的辅助诊断系统的测量方法如下:步骤S1.采用单摄像相机的标定方法,获取摄像机外参数和摄像机内参数;步骤S11.根据摄像机外参数和摄像机外参数,通过同一世界坐标中的一组定标点来建立两个摄像机之间的位置关系,获得摄像机投影矩阵;步骤S2.经摄像机采集皮肤溃疡图像;步骤S21.对采集的图像依次进行特征点提取,并进行图像匹配,建立图像匹配点对集;步骤S3.根据摄像机投影矩阵和图像匹配点对进行三维重建,建立皮肤溃面三维模型;步骤S4.进行精度与效度检测,数字化提取曲面创面的颜色特征、三维表面积特征以及创面的纹理特征,同时将溃疡创面的中医色泽特征进行数字化转换;步骤S5.利用创面的颜色特征、三维表面积特征以及创面的纹理特征的特征变化对治疗效果进行动态评估;步骤S6.存储患者皮肤溃疡诊断图像,积累有标注的三维图像信息,建立皮肤溃疡数字化辩证AI资源库。
【技术特征摘要】
1.一种机器视觉三维重建技术皮肤溃疡创面智能辅助诊断系统,其特征在于,所述的辅助诊断系统的测量方法如下:步骤S1.采用单摄像相机的标定方法,获取摄像机外参数和摄像机内参数;步骤S11.根据摄像机外参数和摄像机外参数,通过同一世界坐标中的一组定标点来建立两个摄像机之间的位置关系,获得摄像机投影矩阵;步骤S2.经摄像机采集皮肤溃疡图像;步骤S21.对采集的图像依次进行特征点提取,并进行图像匹配,建立图像匹配点对集;步骤S3.根据摄像机投影矩阵和图像匹配点对进行三维重建,建立皮肤溃面三维模型;步骤S4.进行精度与效度检测,数字化提取曲面创面的颜色特征、三维表面积特征以及创面的纹理特征,同时将溃疡创面的中医色泽特征进行数字化转换;步骤S5.利用创面的颜色特征、三维表面积特征以及创面的纹理特征的特征变化对治疗效果进行动态评估;步骤S6.存储患者皮肤溃疡诊断图像,积累有标注的三维图像信息,建立皮肤溃疡数字化辩证AI资源库。2.根据权利要求1所述的机器视觉三维重建技术皮肤溃疡创面智能辅助诊断系统,其特征在于,步骤S2中采集皮肤溃疡图像具体是:由不同位置的两台摄像机经过移动或旋转拍摄同一幅场景,获取立体图像对。3.根据权利要求1所述的机器视觉三维重建技术皮肤溃疡创面智能辅助诊断系统,其特征在于,步骤S3三维模型的重建方法具体如下:首先需要从多幅图像提取特征点,得到图像匹配点对集,通过计算本质矩阵及其奇异值分解得到摄像机外参数,再从摄像机标定得到摄像机内参数,通过求得的外参数和内参数就可以得到摄像机投影矩阵,根据透视投影的关系和最小二乘法,由摄像机投影矩阵和匹配点对集将物体在空间坐标系的三维坐标恢复出来,进而重建出物体的三维模型。4.根据权利要求1所述的机器视觉三维重建技术皮肤溃疡创面智能辅助诊断系统,其特征在于,所述方法还包括基于深度学习技术的步骤,获取不同创面的立体表面与面积。5.根据权利要求1所述的机器视觉三维重建技术皮肤溃疡创面智能辅助诊断系统,其特征在于,所述方法还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:李福伦,段彦娟,吴闽枫,郭冬婕,熊若鑫,李斌,宋元斌,
申请(专利权)人:上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院,
类型:发明
国别省市:上海,31
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