The invention discloses a skin transparency analysis method based on image gray level and its device. The method comprises the following steps: step 1, acquiring a color image of a transparent skin sample through an image acquisition device; step 2, selecting a rectangular area of interest of the skin sample in a color image, and converting the RGB component intensity of the rectangular area image into a gray intensity signal; Step 3: Select some points of interest in the blood vessels of the selected rectangular area, and calculate the gray value, gray mean and initial gray mean of the points of interest; Step 4, normalize the initial gray mean as the maximum value, calculate the gray value and gray mean of the points of interest, respectively, compared with the gray value and gray mean of the initial gray value, and decrease the percentage P; Step 5, will not. At the same time, the gray value, gray mean and the percentage of gray mean decrease P are plotted in time coordinates. The invention effectively reflects the changing trend of skin transparency and has low cost.
【技术实现步骤摘要】
一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法及其装置
本专利技术涉及图像分析
,尤其涉及一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法及其装置。
技术介绍
皮肤由表皮、真皮和皮下组织构成,并含有汗腺、毛细血管、神经等附属器官,这些皮肤组成各具复杂的形态特征,对可见光各波长具有不同的折射指数,使得皮肤减弱了皮外光线到达皮内的强度和深度,使得皮下血管呈现模糊状态。迄今为止,以血管为靶向的医学研究中常采用了开放式皮肤窗口(简称皮窗)用于血管观察、肿瘤微环境观察和治疗等方面研究,通过皮窗获取皮下血管的图像,从而研究血管各种状态。开放式皮窗需对皮肤进行外科手术,剪切皮肤,引起皮肤破损,导致生物体的生理状态变化剧烈,带来相应的负面影响。为避免剪切皮肤,同时获取皮下血管的清晰图像,尽量保证研究的客观性,近十几来年开展了不开放皮窗模型的组织光透明技术(TOC,TissueOpticalClearing)研究,已在皮下血流监测、皮下肿瘤图像获取广泛的应用研究。皮肤光透明技术在使用过程中,皮肤由浑浊状态逐渐转为透明状态,皮下血管也逐渐呈现清晰的状态,在此过程中,皮肤光透明状态的变化一般使用专业的激光光源、相机和光谱仪来分析皮肤图像或者皮肤上反射光和透射光的光谱,设备的价格不仅高昂而且不易实施。为测量光透明的效果,现有的技术手段一般均要使用价格高昂的激光器照射要观察区域的皮肤,如果叠加使用光谱仪,则成本更高。在测量过程中,通过激光器照射再使用相机获取的皮肤图像的方法一般要在光学暗室中进行,激光器作为专业设备,一般也不易移动,导致测量方法不仅成本昂贵而且操作较为复杂,而且这些方法主要 ...
【技术保护点】
1.一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法,其特征在于:其包括以下步骤:步骤1,通过图像采集装置获取光透明皮肤样品的彩色图像;步骤2,在彩色图像中选定皮肤样品的感兴趣的矩形区域ROI,矩形区域的像素为NxN,将该矩形区域图像的RGB分量强度转换成灰度强度信号;步骤3,在选定的矩形区域的血管中选取若干感兴趣点,并计算感兴趣点的灰度值IDOI、灰度均值IAVG和初始灰度均值IROI,并令IDOI=IAVG;步骤4,以初始灰度均值IROI做为最大值进行归一化,计算感兴趣点的灰度值IDOI、灰度均值IAVG分别相比初始灰度均值IROI得到的灰度值和灰度均值下降百分比P;步骤5,将不同时间的灰度值IDOI、灰度均值IAVG、灰度均值下降百分比P按照时间坐标绘制成曲线图,有效反映出光透明皮肤样品的透明效果程度;灰度值或灰度均值越小代表皮肤透明效果越好,灰度均值下降百分比P越大代表皮肤透明效果越好。
【技术特征摘要】
1.一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法,其特征在于:其包括以下步骤:步骤1,通过图像采集装置获取光透明皮肤样品的彩色图像;步骤2,在彩色图像中选定皮肤样品的感兴趣的矩形区域ROI,矩形区域的像素为NxN,将该矩形区域图像的RGB分量强度转换成灰度强度信号;步骤3,在选定的矩形区域的血管中选取若干感兴趣点,并计算感兴趣点的灰度值IDOI、灰度均值IAVG和初始灰度均值IROI,并令IDOI=IAVG;步骤4,以初始灰度均值IROI做为最大值进行归一化,计算感兴趣点的灰度值IDOI、灰度均值IAVG分别相比初始灰度均值IROI得到的灰度值和灰度均值下降百分比P;步骤5,将不同时间的灰度值IDOI、灰度均值IAVG、灰度均值下降百分比P按照时间坐标绘制成曲线图,有效反映出光透明皮肤样品的透明效果程度;灰度值或灰度均值越小代表皮肤透明效果越好,灰度均值下降百分比P越大代表皮肤透明效果越好。2.根据权利要求1所述的一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法,其特征在于:步骤2中RGB分量强度转换成灰度强度信号的转换公式如下:IY=0.299IR+0.587IG+0.114IB公式(1)式中,IY是灰度信号强度,IR、IG、IB分别是RGB分量中红色、绿色、蓝色分量强度。3.根据权利要求1所述的一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法,其特征在于:步骤3中感兴趣点的灰度均值的计算方法如下:设定感兴趣点DOI的在灰度图中的坐标为(i,j),以各感兴趣点DOI为中心取MxM像素区域,M具体取值可根据具体情况而定,计算各感兴趣点灰度均值IAVG,计算公式如下:式中,(n,m)是感兴趣点在NxN像素的ROI区域中坐标,IY(n,m)是坐标为(n,m)的像素点灰度值。4.根据权利要求1所述的一种基于图像灰度的皮肤光透明程度分析方法,其特征在于:步骤3中计算感兴趣点的初始灰度均值的具体步骤:计算ROI整张矩形区域的图像的平均灰度值作为初始灰度均值IROI,计算公式如下:式中,N是ROI矩形区域的宽度和高度的像素数量,(n,m)是感兴趣点在ROI矩形区...
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