一种基于高光谱图像的皮肤生物学成分量化分析方法技术

本发明专利技术涉及皮肤光谱图像处理领域，特别是涉及一种基于皮肤高光谱图像的生物学成分量化分析方法。所述方法包括如下步骤：1.1采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据；1.2选择其中任一种皮肤生物学成分进行单成分分布特征图表化展示。本发明专利技术的定量分析技术具有两方面独特的优势：1)皮肤成分定量的分析与比较。2)单成分分布形态学分析(光活检)。可以突显与疾病相关的某种成分的分布特征，基于数字化定量技术的单成分分布形态学分析的特点是能够剥离混合信息对观察的影响。

A method for quantitative analysis of skin biological components based on hyperspectral images

The present invention relates to the field of skin spectral image processing, in particular to a method of quantitative analysis of biological components based on hyperspectral images of the skin. The method comprises the following steps: 1.1, collecting quantitative data of skin biological components that effectively analyze any area in the area; 1.2, select any skin biological component to make a graphic display of single component distribution characteristics. The quantitative analysis technique of this invention has two unique advantages: 1) quantitative analysis and comparison of skin components. 2) single component distribution morphological analysis (light biopsy). It can highlight the distribution characteristics of some components related to disease. Based on digital quantitative technology, the single component distribution morphological analysis is able to peel off the influence of mixed information on observation.

【技术实现步骤摘要】
一种基于高光谱图像的皮肤生物学成分量化分析方法
本专利技术涉及皮肤光谱图像处理领域，特别是涉及一种基于皮肤高光谱图像的生物学成分量化分析方法。
技术介绍
基于高光谱图像的皮肤生物学成分定量分析技术是皮肤光谱领域的一项崭新的技术。不同于基于皮肤物理性质的观察手段，该技术是达到了化学成分级定量分析。该技术建立了皮肤领域最完整的皮肤生物学成分描述指标集，包括色素、血液、水分、胶原蛋白和结构等五类15个皮肤参数。一组由高光谱全谱段(400-700nm)精准仿真的多维度的皮肤生物学量化指标具有组学意义，可反映皮肤系统的生理和病理状况，可以区分同种不同个体之间的表型差异等，使我们可以从皮肤成分组学的新视角来研究皮肤疾病的各个方面。从技术进步看，基于高光谱图像的皮肤成分量化分析技术具有大数据诊断中心的优势，可以定量的形式形成结合模式识别、人工智能等分析方法去发现新的诊断方法、早期诊断标记和药理作用，使其成果转化为医学领域的进步成为可能。临床观察和皮肤病理观察到的是皮肤的物理性质，如颜色、形态、结构等，而皮肤的生物学成分分析则达到了化学成分级，使可以皮肤生物学成分为分析对象，对分析面积内每个点位的任一维度的数据进行对比、分析和检测，可以对分析面积内任一维度的数据做整体分布形态分析，并设计了点、线、面分析工具，可以更深入的皮肤的机理、病理、药理研究，辅助皮肤疾病的诊断。从本质上讲，皮肤的生物学成分分析是一种更深层次、更内在的皮肤病理分析分析。具有组学特诊15个维度的量化指标集能够反映皮肤病内在的变化，在皮肤病诊断模式上或发生革命性的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种基于皮肤高光谱图像，采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据，从而进行量化分析的方法。本专利技术的技术方案如下：1、一种基于高光谱图像的皮肤生物学成分量化面分析方法，所述方法用于反映皮肤病变与皮肤生物学单成分分布特征之间的关系，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1.1采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据；1.2选择其中任一种皮肤生物学成分进行单成分分布特征图表化展示；其中所述步骤1.1中，皮肤生物学成分量化数据由多组15维度的多个数据组成，15个维度代表着皮肤生物学成分五类15个指标，可以如下表示：数组{A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,C1,C2,C3,D1,D2,E1,E2}色素类A1～A5：优黑素、褐黑素、胆红素、表皮胡萝卜素、真皮胡萝卜素。血液B1～B3：血红蛋白、血氧浓度、血细胞比容。胶原蛋白C1～C3：胶原蛋白、胶原蛋白纤维半径、胶原蛋白纤维束直径。水分D1～D2：表皮层水分、真皮层水分。结构E1～E2：表皮层厚度，真皮层厚度。进一步的，所述步骤1.2图表化展示具体为：以步骤1.2所选择的某一种皮肤生物学成分在该平面的位置作为平面图，并配以该成分的体积含量柱状图。一种实现皮肤高光谱量化分析的线分析方法，其特征在于，所述方法用于反映皮肤病变各区域与某个皮肤生物学成分或一组皮肤生物学成分之间的变化趋势在量值上的展示，所述方法包括如下步骤：1.1采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据；1.2对于有效分析面积内的任一区域任意画一条直线，取该直线上的数组的某一或某几个维度的数据形成曲线；其中所述步骤1.1中，皮肤生物学成分量化数据由多组15维度的多个数据组成，15个维度代表着皮肤生物学成分五类15个指标，可以如下表示：数组{A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,C1,C2,C3,D1,D2,E1,E2}色素类A1～A5：优黑素、褐黑素、胆红素、表皮胡萝卜素、真皮胡萝卜素。血液B1～B3：血红蛋白、血氧浓度、血细胞比容。胶原蛋白C1～C3：胶原蛋白、胶原蛋白纤维半径、胶原蛋白纤维束直径。水分D1～D2：表皮层水分、真皮层水分。结构E1～E2：表皮层厚度，真皮层厚度。一种实现皮肤高光谱量化分析的点分析方法，所述方法用于反映皮肤病变区域任意两点、不同分区数据的比较和不同时间相同位置的数据监测，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1.1采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据；1.2对于有效分析面积内皮肤病变区域任意两点、不同分区数据的比较和不同时间相同位置的数据监测；其中所述步骤1.1中，皮肤生物学成分量化数据由多组15维度的多个数据组成，15个维度代表着皮肤生物学成分五类15个指标，可以如下表示：数组{A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,C1,C2,C3,D1,D2,E1,E2}色素类A1～A5：优黑素、褐黑素、胆红素、表皮胡萝卜素、真皮胡萝卜素。血液B1～B3：血红蛋白、血氧浓度、血细胞比容。胶原蛋白C1～C3：胶原蛋白、胶原蛋白纤维半径、胶原蛋白纤维束直径。水分D1～D2：表皮层水分、真皮层水分。结构E1～E2：表皮层厚度，真皮层厚度。进一步的，所述步骤1.1中，采集的数据总体形成达到25500万组15个维度的数据。一种基于高光谱图像的皮肤生物学成分量化分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1.1采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据；1.2选择其中任一种皮肤生物学成分进行单成分分布特征图表化展示；1.3对于有效分析面积内任意画的一条直线，取该直线上的数组的某一或某几个维度的数据形成曲线；1.4对于有效分析面积内皮肤病变区域任意两点、不同分区数据的比较和不同时间相同位置的数据监测；其中所述步骤1.1中，皮肤生物学成分量化数据由多组15维度的多个数据组成，15个维度代表着皮肤生物学成分五类15个指标，可以如下表示：数组{A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,C1,C2,C3,D1,D2,E1,E2}色素类A1～A5：优黑素、褐黑素、胆红素、表皮胡萝卜素、真皮胡萝卜素。血液B1～B3：血红蛋白、血氧浓度、血细胞比容。胶原蛋白C1～C3：胶原蛋白、胶原蛋白纤维半径、胶原蛋白纤维束直径。水分D1～D2：表皮层水分、真皮层水分。结构E1～E2：表皮层厚度，真皮层厚度。进一步的，所述步骤1.2图表化展示具体为：以步骤1.2所选择的某一种皮肤生物学成分在该平面的位置作为平面图，并配以该成分的体积含量柱状图。本专利技术的有益效果在于：皮肤生物学成分量化分析技术作为一种崭新的检测手段，定量分析技术要解决的问题不仅是分类诊断，而是更进一步的定量的辅助诊断。现代医学愈加依赖定量检测指标，量化指标才是制定治疗方案和评估预后的而主要依据。定量分析技术具有两方面独特的优势：1)皮肤成分定量的分析与比较。比如区分优黑素与褐黑素，比较胡萝卜素与黄疸素等，定量技术可用于相同部位不同指标的比较和不同区域相同指标的比较以及不同时间相同部位指标变化的检测。皮肤生物学成分量化分析技术与表中其他技术原理不同，作为一种崭新的检测手段，可以自动客观地给出一组量化指标，由数据分析病理，排除了人的主观因素。2)单成分分布形态学分析(光活检)。可以突显与疾病相关的某种成分的分布特征，基于数字化定量技术的单成分分布形态学分析的特点是能够剥离混合信息对观察的影响。附图说明图1是本专利技术基于皮肤高光谱图像的生物学成分量化面分析方法所得出的示意图。图2是本专利技术基于皮肤高光谱图像的生物学成分量化线分析方法所得出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高光谱图像的皮肤生物学成分量化面分析方法，所述方法用于反映皮肤病变与皮肤生物学单成分分布特征之间的关系，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1.1采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据；1.2选择其中任一种皮肤生物学成分进行单成分分布特征图表化展示；其中所述步骤1.1中，皮肤生物学成分量化数据由多组15维度的多个数据组成，15个维度代表着皮肤生物学成分五类15个指标，可以如下表示：数组{A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,C1,C2,C3,D1,D2,E1,E2}色素类A1～A5：优黑素、褐黑素、胆红素、表皮胡萝卜素、真皮胡萝卜素。血液B1～B3：血红蛋白、血氧浓度、血细胞比容。胶原蛋白C1～C3：胶原蛋白、胶原蛋白纤维半径、胶原蛋白纤维束直径。水分D1～D2：表皮层水分、真皮层水分。结构E1～E2：表皮层厚度，真皮层厚度。

【技术特征摘要】
1.一种基于高光谱图像的皮肤生物学成分量化面分析方法，所述方法用于反映皮肤病变与皮肤生物学单成分分布特征之间的关系，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1.1采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据；1.2选择其中任一种皮肤生物学成分进行单成分分布特征图表化展示；其中所述步骤1.1中，皮肤生物学成分量化数据由多组15维度的多个数据组成，15个维度代表着皮肤生物学成分五类15个指标，可以如下表示：数组{A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,C1,C2,C3,D1,D2,E1,E2}色素类A1～A5：优黑素、褐黑素、胆红素、表皮胡萝卜素、真皮胡萝卜素。血液B1～B3：血红蛋白、血氧浓度、血细胞比容。胶原蛋白C1～C3：胶原蛋白、胶原蛋白纤维半径、胶原蛋白纤维束直径。水分D1～D2：表皮层水分、真皮层水分。结构E1～E2：表皮层厚度，真皮层厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1.2图表化展示具体为：以步骤1.2所选择的某一种皮肤生物学成分在该平面的位置作为平面图，并配以该成分的体积含量柱状图。3.一种实现皮肤高光谱量化分析的线分析方法，其特征在于，所述方法用于反映皮肤病变各区域与某个皮肤生物学成分或一组皮肤生物学成分之间的变化趋势在量值上的展示，所述方法包括如下步骤：1.1采集有效分析面积内任一点的皮肤生物学成分量化数据；1.2对于有效分析面积内的任一区域任意画一条直线，取该直线上的数组的某一或某几个维度的数据形成曲线；其中所述步骤1.1中，皮肤生物学成分量化数据由多组15维度的多个数据组成，15个维度代表着皮肤生物学成分五类15个指标，可以如下表示：数组{A1,A2,A3,A4,A5,B1,B2,B3,C1,C2,C3,D1,D2,E1,E2}色素类A1～A5：优黑素、褐黑素、胆红素、表皮胡萝卜素、真皮胡萝卜素。血液B1～B3：血红蛋白、血氧浓度、血细胞比容。胶原蛋白C1～C3：胶原蛋白、胶原蛋白纤维半径、胶原蛋白纤维束直径。水分D1～D2：表皮层水分、真皮层水分。结构E1～E2：表皮层厚度，真皮层厚度。4.一种实现皮肤高光谱量化分析的点分析方法，所述方法用于反映皮肤病变区域任意两点、不同分区数据的比较和不同时间相同位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，王晖，
申请(专利权)人：皑高森德医疗技术北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11