一种烟酸皮肤反应图像分析方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种烟酸皮肤反应图像分析方法和设备，包括以下步骤，在受试者前臂皮肤上贴上烟酸甲酯贴片；获取受试者前臂皮肤的烟酸反应区域图像并进行分析，生成该受试者烟酸皮肤反应的识别标记图；获取现有诊断数据中的识别标记图，作为输入训练烟酸皮肤反应的预测模型；将受试者烟酸皮肤反应的识别标记图输入所述预测模型，获得受试者烟酸皮肤反应的预测结果，本发明专利技术解决了目前烟酸皮肤反应程度缺乏快速客观的量化工具的问题，引入图像处理分析的方法，以精神分裂症等重性精神病为研发服务和应用的对象，实现烟酸皮肤反应程度的量化检测。

【技术实现步骤摘要】
一种烟酸皮肤反应图像分析方法和设备
本专利技术涉及精神病诊断
，具体涉及一种烟酸皮肤反应图像分析方法和设备。
技术介绍
烟酸是一种水溶性维生素，通过接触人体皮肤可引起皮肤潮红反应，大量的实验数据已经证明烟酸反应异常是精神分裂症的内表型特征之一。精神分裂症的烟酸反应异常检测方法以往一直采用观察评估法，这种方法主要通过人为观察皮肤潮红的程度并给予打分，主观性强且数据非定量。近年又提出了激光多普勒法，即利用激光多普勒仪，通过检测接触烟酸皮肤下的血流速度，来量化烟酸反应的程度，但该方法与观察评估法采集的数据不同源，因此无法将观察评估法采集的数据作为前期数据进行参考，并不能作为临床可用的检测方式。
技术实现思路
本专利技术的目是解决目前烟酸皮肤反应程度缺乏快速客观的量化工具这一问题，引入基于图像处理分析的方法，以精神分裂症等重性精神病为研发服务和应用的对象，实现烟酸皮肤反应程度的量化检测。为了达到上述目的，本专利技术一方面提供一种烟酸皮肤反应图像分析方法，包括：将受试者前臂平放于前臂固定装置之上，在受试者前臂皮肤上贴上烟酸甲酯贴片；获取受试者前臂皮肤的烟酸反应区域图像，对所述区域图像进行分析以判断该区域是否产生烟酸皮肤反应，生成该受试者烟酸皮肤反应的识别标记图；获取现有诊断数据中的识别标记图，对诊断数据中的识别标记图进行预标注，将分类标注后的识别标记图作为输入，训练烟酸皮肤反应的预测模型；将受试者烟酸皮肤反应的识别标记图输入所述预测模型，获得受试者烟酸皮肤反应的预测结果。进一步的，所述区域图像的分析过程包括：将区域图像转换成一个M×N个像素点所组成的矩阵；计算每个像素的潮红程度值RS，从而获取所述区域图像的潮红程度值M×N×RS；判断区域图像中是否存在超过阈值Threshold的区域，将区域超过阈值Threshold时，该区域为烟酸反应区域；计算该烟酸反应区的面积AI和平均潮红程度值SI，以完成烟酸反应区的分析。进一步的，所述潮红程度值RS的计算过程中，分别根据该像素的红色(R)值、绿色(G)值、蓝色(B)值进行加权计算，其中红色(R)值和绿色(G)值为正权重，蓝色(B)值为负权重，具体计算公式为：RS＝αγ-βG+γB。进一步的，所述平均潮红程度值SI为该区域中像素潮红程度值RS的平均值，具体计算公式为：SI＝mean(RS)。进一步的，所述阈值Threshold为所述区域的平均潮红程度值RS加上其两倍的标准差，具体计算公式为:Threshold＝mean(RS)-2×std(RS)。进一步的，将所述诊断数据的识别标记图分类标注为：首发精神分裂症组、精神分裂症临床高危组和健康对照组。进一步的，根据所述识别标记图的分类标注，所述预测模型对输入的识别标记图进行特征选取和分类，完成对识别标记图的分类。另一方面，本专利技术还提供一种烟酸皮肤反应图像分析设备，包括：烟酸甲酯贴片，用以贴在受试者前臂皮肤上以进行烟酸皮肤测试；检测装置，用以获取受试者前臂皮肤上的烟酸皮肤反应区域的图像；分析预测装置，用以分析所述图像，生成该受试者烟酸皮肤反应的识别标记图，并将识别标记图输入预测模型给出受试者的分类和预测结果。进一步的，所述烟酸甲酯贴片包括0.1、0.01、0.001和0.0001四个浓度的检测区域。进一步的，检测装置包括：前臂固定模块，用以固定受试者前臂以进行烟酸皮肤测试；摄像模块，安装于前臂固定模块上方，用以拍摄受试者前臂上的反应区域。照明模块，用以提供标准化的光源以对受试者前臂上的反应区域提供照明。进一步的，所述分析预测装置包括处理器和存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行上述一种烟酸皮肤反应图像分析方法中的步骤。本专利技术具有以如下有益效果：1.基于以往采用的观察法积累的大量中国人的烟酸皮肤反应定量化数据，建立精神分裂症等重性精神病中设置正常和异常的量化标准，数据具有本土化、高标准、高纯度的特征。2.本专利技术创新性地采用图像处理和分析方法进行烟酸反应的定量化检测，引入图像处理的技术，实现主观目测法的客观量化，将烟酸检测的量化指标个体化，赋予临床意义。3.本专利技术经过了内部重复验证和外部独立样本的多重验证，还经过传统目测评分法和多普勒法的方法学验证，表现出良好的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的一种烟酸皮肤反应图像分析方法的流程示意图。图2是本专利技术实施例的烟酸皮肤反应区域图像的分析方法流程图。图3是本专利技术实施例的不同浓度的烟酸反应的识别标记图。图4是本专利技术实施例的烟酸甲酯贴片不同反应区域的示意图。图5为本专利技术实施例的一种烟酸皮肤反应图像检测装置的系统框架图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，精神分裂症的烟酸反应异常检测方法一直是观察评估法，这种方法主要通过人为的观察皮肤潮红的程度给予打分，因主观性强且数据非定量而受到诟病。近年来，我院专家与美方合作共同研发了一种激光多普勒法，此法利用激光多普勒仪，通过检测接触烟酸皮肤下的血流速度，来量化烟酸反应的程度。但是多普勒法需要依赖于激光多普勒仪，操作步骤繁琐，无前期数据可以参考，由于与观察法的数据并不同源(前者是血流速度，后者是皮肤发红程度)，因此发展为临床可用的检测，从目前的情况看还不成熟。为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。图1是本专利技术实施例的一种烟酸皮肤反应图像分析方法的流程示意图。图图1所示，本专利技术实施例的一种烟酸皮肤反应图像分析方法包括以下步骤：步骤S1，将受试者前臂平放于前臂固定装置之上，在受试者前臂皮肤上贴上烟酸甲酯贴片。作为一个实施例，测试用的烟酸甲酯贴片制作过程如下：将四种不同浓度(0.1,0.01,0.001和0.0001)的烟酸甲酯[甲基吡啶-3-羧酸酯(C7H7NO2)]，滴到标准吸墨纸上，该吸墨纸固定在带有双面胶带的矩形纸板以完成贴片的制作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟酸皮肤反应图像分析方法，其特征在于，包括：/n将受试者前臂平放于前臂固定装置之上，在受试者前臂皮肤上贴上烟酸甲酯贴片；/n获取受试者前臂皮肤的烟酸反应区域图像，对所述区域图像进行分析以判断该区域是否产生烟酸皮肤反应，生成该受试者烟酸皮肤反应的识别标记图；/n获取现有诊断数据中的识别标记图，对诊断数据中的识别标记图进行预标注，将分类标注后的识别标记图作为输入，训练烟酸皮肤反应的预测模型；/n将受试者烟酸皮肤反应的识别标记图输入所述预测模型，获得受试者烟酸皮肤反应的预测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种烟酸皮肤反应图像分析方法，其特征在于，包括：
将受试者前臂平放于前臂固定装置之上，在受试者前臂皮肤上贴上烟酸甲酯贴片；
获取受试者前臂皮肤的烟酸反应区域图像，对所述区域图像进行分析以判断该区域是否产生烟酸皮肤反应，生成该受试者烟酸皮肤反应的识别标记图；
获取现有诊断数据中的识别标记图，对诊断数据中的识别标记图进行预标注，将分类标注后的识别标记图作为输入，训练烟酸皮肤反应的预测模型；
将受试者烟酸皮肤反应的识别标记图输入所述预测模型，获得受试者烟酸皮肤反应的预测结果。


2.如权利要求1所述的一种烟酸皮肤反应图像分析方法，其特征在于，所述区域图像的分析过程包括：
将区域图像转换成一个M×N个像素点所组成的矩阵；
计算每个像素的潮红程度值RS，从而获取所述区域图像的潮红程度值M×N×RS；
判断区域图像中是否存在超过阈值Threshold的区域，将区域超过阈值Threshold时，该区域为烟酸反应区域；
计算该烟酸反应区的面积AI和平均潮红程度值SI，以完成烟酸反应区的分析。


3.如权利要求2所述的一种烟酸皮肤反应图像分析方法，其特征在于，所述潮红程度值RS的计算过程中，分别根据该像素的红色(R)值、绿色(G)值、蓝色(B)值进行加权计算，其中红色(R)值和绿色(G)值为正权重，蓝色(B)值为负权重，具体计算公式为：
RS＝αγ-βG+γB。


4.如权利要求2所述的一种烟酸皮肤反应图像分析方法，其特征在于，所述平均潮红程度值SI为该区域中像素潮红程度值RS的平均值，具体计算公式为：
SI＝mean(RS)。


5.如权利要求2所述的一种烟酸皮肤反应图像分析方法，其特征在于，所述阈值Threshold为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天宏，王继军，徐丽华，魏燕燕，唐晓晨，胡业刚，唐莺莹，
申请(专利权)人：上海市精神卫生中心上海市心理咨询培训中心，
类型：发明
国别省市：上海;31