基于计算机的面瘫评估制造技术

提供了一种基于计算机的系统，用于评级面瘫，该系统适于由患者操作，包括相机系统，用于采集所述患者面部的一系列图像，以便由计算机系统分析；以及显示器，其向所述患者提供视觉上的反馈，以便所述计算机系统可以提示所述患者执行特定的运动或面部活动。该系统可用于家庭环境中由患者使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种基于计算机的系统，用于评估面瘫，其尤其适于由未 经培训的人来使用。具体而言，它适用于在中风康复系统中应付由中风引 起的残疾。
技术介绍
通常已知的用于面瘫评估的基于计算机的系统包括用于检测面部表情 的相机，并且需要严格受控的环境，在该环境中，患者相对于相机准确定 位并受到临床专业人员的监管。否则就不可能获得稳定可靠的结果，因为 患者相对于相机的位置或姿势的变化必然会影响所产生的相机图像。为了对患者的面瘫进行评估并评级，已经使用了各种方法，以便获得 标准表情的客观测量值，所述标准表情例如微笑、吹口哨或抬眉毛。由于 将在面部两半边中运动的对称性用作面瘫的指标，因此能够将面部肌肉的 运动与整个头部的运动相区分是至关紧要的。因此，过去己经提出了几种 方法来实现它。例如，人工地将标记设置在患者面部上的标准位置处，并 比较在患者面部表情变化期间所拍摄的一系列相片，以便做出必要的评估。 其它系统包含例如借助于夹持装置来固定患者位置，或可替换地，让患者 戴上头盔式相机，从而使得患者头部的运动不会影响拍摄结果。因此，这 种方法或者要求操作员的专业技术，以便适当地将标记设置在患者面部上， 或者要求设计用来约束或补偿患者运动的某种专用设备，以致于以上任何 一种建议都不适于用作家庭中初级保健解决方案。例如，WO 92/03801(俄克拉荷马州大学)说明了一种评估身体部分例如 个人面部的运动的系统，其使用包含相机的计算机化系统，其中，相当详 细地论述了允许或避免对象相对于相机的运动的不同方法。具体而言，该 申请描述了在患者面部上使用标记点，或者使用头部固定器将患者头部固 定在期望位置上。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种基于计算机的系统，用于评级面瘫，其适于 由患者操作，所述系统包括相机系统，用于采集患者面部的一系列图像， 以便由计算机系统进行分析；以及显示器，其向患者提供视觉上的反馈， 从而使得所述计算机系统可以提醒患者以适合的方式调整他们面部相对于 相机的位置，并执行特定的面部运动。 '在本专利技术的一个实施例中，所述系统包括相机，其能够安装在最佳位 置，以便使其能够在用户观看计算机监视器的同时，捕获用户面部的图像， 并将图像显示在监视器上。还提供了可见的指示，例如小图像框架(image box)或图像框，以使用户能够适当调整其位置，以便其面部匹配该期望区域。 在这个实施例中，相机优选地适于安装在监视器上方的中央，以利于正确 对准用户。优选地，为系统提供了用户界面，其结合了与患者通信的、基于视觉 和语音的装置，以便指示他或她校正其位置，并执行预期的运动，使系统 能够做出对患者瘫痪程度的适当评级。如果将相机布置在计算机监视器上，优选地至少提供给它变焦机构， 以便能够调整患者面部图像的大小。优选地，为所述相机系统提供摇摆/倾斜/变焦机构，从而能够在无需对 相机或患者头部进行很高程度的精确定位或者对使用中位置的精确调整的 情况下，适当调整患者头部的相对大小和位置。这在相机与监视器彼此分 离地安装的情况下是尤其有用的。无论如何，该系统优选地包括用于自动 控制相机的变焦，以便于调整检测到的面部图像的缩放比例和分辨率来满 足系统需要的装置。优选地，该系统被配置为检测在患者面部的区域中的特定面部特征， 尤其是外眼角和鼻尖，以便将图像规格化为标准大小和方向，并定义面部 中的对称线，以便能够计算任何的面部运动不对称。就此而论，会意识到，由于不同患者的面部的几何形状的差别，必须 检测面部特征的细节，以及头部的总尺寸和位置，以便获得准确的结果。因此，本专利技术的优选实施例提供了一种系统，用于评估患者面瘫的程度，其包括相机，用于在指定的运动或活动期间将面部的图像序列捕获 到处理单元，所述系统包括用来对患者面部位置和縮放比例进行调整的光 学式、机械式和/或数字式装置；显示器，用于向所述患者提供视觉上的反 馈，用于检测包含在所述图像中的面部的装置，以及用于识别所述图像中 的面部特征，以便通过调整所述相机位置和变焦控制来将所述图像规格化 为标准尺寸和方向的装置；以及用于分析所述图像中运动流的装置，所述 处理单元用于分析所述图像序列，以便产生作为结果的评级。优选地，所述系统还包括用于检测所述患者的面部是否旋转到所述图 像的平面之外，以便向所述患者提供相应的指令来更正其位置的装置；以 及用于检测是否已完成所要求的面部运动，以便检查用户对来自所述系统 的指令的顺从性。在使用中，检测处理的结果用于产生描述所记录的运动的参数向量， 参数向量的分类器为患者和其医生提供面瘫程度的评级。附图说明现在将参考附图作为实例来说明本专利技术的一个实施例，其中 图1显示了示出使用中的系统的计算机显示屏； 图2是系统操作的流程图3是显示在微笑运动期间的不对称性测量值的曲线图。 具体实施例方式操作该系统所需的设备包括计算机和变焦摄像机，变焦摄像机适于安 装在计算机显示器上或者安装在其相邻位置处，以便使用户能够在面朝计 算机显示单元的同时自己操作该系统。计算机优选地具有声音输出能力， 此外优选地具有语音辨认系统，以使其能够受来自患者的语音命令的控制。 在一个实施例中(未示出)，将相机分离式地安装在由计算机控制的电动化的 摇摆/倾斜单元上。图1显示了在该系统的操作开始时得到的显示，其包括一系列文本指 令，以及面向相机的用户的初始图像，相机未在附图中示出。会意识到， 所述指令可以显示在显示器上，或者被产生为从计算机输出的语音，在以下说明中，会理解可以在过程的不同阶段中使用这些方法中的一个或二者。图2示出了该系统的操作的总模式，以给出显示在显示器上的提示开 始，且还可以由语音合成器读出该提示，如在6中所示的，该提示要求患 者朝相机观看。还会了解到，可以为该系统提供语音识别装置，以便使其 能够由来自用户的语音命令进行操作。随后捕获图像(8)，对其进行数字化 (10)，并进行面部检测过程(12)。如果对象的面部看起来大约足够大(14)，处理就前进到步骤16，在步 骤16中，检测面部特征。具体而言，外眼角和鼻尖提供了良好的参考点， 其构成了与表情无关的稳定三角形。因此，可以将其与标准参考三角形相 比较，以建立面部的准确尺寸和位置。否则，就调整相机变焦镜头(步骤18)， 如果随后对象的面部足够大了(步骤20)，就可以再次尝试面部特征检测步 骤16。如果仍不足够大，处理就分支到步骤22，在步骤22中，提示患者 靠得更近，随后在12再次开始面部检测过程。一旦己经成功检测了面部特征，处理就前进到步骤24，在此检测面部 相对于相机平面的方向，如果确定面部平面没有与相机平面对准，就显示 消息(26)，要求适当的旋转患者的头部。一旦已经适当校正了面部方向，就显示进一步的消息，要求患者执行 形成特定面部表情(例如微笑)的动作(步骤28)，监视动作流(步骤30)，以 检测是否已完成适当的运动(步骤32)。如果显现出没有完成适合的运动， 就显示消息，要求重复该运动(步骤34)， 一旦已适当的完成该运动，就能 够分析瘫痪程度(步骤36)并显示结果(步骤38)。通过计算不对称性测量值的向量来执行该分析，并将其与来自一组中 风患者以及一健康对照组中的数据相比较，以便对用户表现进行评级。将 用户表现的历史本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机的系统，用于评级面瘫，其适于由患者操作，包括：相机系统，用于采集所述患者的面部的一系列图像，以便由计算机系统分析；以及显示器，其向所述患者提供视觉上的反馈，以便所述计算机系统可以提示所述患者执行特定的运动或面部活动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD维尔曼，G兰福曼，J克奈斯勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]