一种艾灸疗效分析装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种艾灸疗效分析方法及装置，其特征在于系统包括采集系统硬件及分析软件两部分。采集系统硬件包括采集箱体、红外热像仪、处理计算机、颌托、自动调温电路、热隔栅。该面部红外热图采集装置热封闭性更好、更为小巧。本装置可以防止外界光线及热源进入拍摄箱体内，同时对箱体内部设置了温度调控模块，以保持箱体内部温度稳定。在红外热图分析方面，提出了采用Mask R

【技术实现步骤摘要】
一种艾灸疗效分析装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种数字化检测设备，具体为一种艾灸疗效分析装置及方法。

技术介绍

[0002]艾灸是中医传统的治疗康复手段，长期以来，中医艾灸临床疗效显著，得到了广大医生和患者的认可。但艾灸材料和灸法不同，疗效差异较大，如何评价艾灸疗效成为亟待解决的一个科学问题，也是临床医生较为关心的问题，一般主要靠患者自述。随着医学数字化发展，超声、红外热像等新技术手段逐渐应用于艾灸疗效分析，红外热像以成像清晰、能准确表达艾灸前后人体体表温度分布变化得到了广泛应用。对红外热像图的解读当前还是以主观评价为主，对于大量样本的疗效评价人工工作量过大，数字化评价以区域平均温度为主，指标较为单一。对于红外图像采集环境普遍采用开放式或封闭太空舱方式。开放式采集环境由于外界温度变化剧烈，特别是存在阳光直射或无阳光，对温度场分布影响极大。太空舱方式能够避免环境温度的剧烈变化，但占用的空间大、成本高，特别是开关舱门瞬间可明显观察到温度的骤冷骤热变化。因此上述方法还存在一定的问题。本专利技术提出了一种小型温控采集箱的采集方式，具有占用空间小、采集环境稳定可控的优势。提升了采集的稳定性。对于艾灸疗效评价方面，提出了采用Mask R
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CNN的人体面部轮廓及眼角、鼻子、嘴、耳朵自动分割方法的方式，利用算法自动评估艾灸治疗前后面部温度分布特征变化，大大提高了大数据样本的自动评估效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中的不足，提出一种热封闭性更好但更为小巧的面部红外热图采集装置。本装置可以防止外界光线及热源进入拍摄箱体内，同时对箱体内部设置了温度调控模块，以保持箱体内部温度稳定。在红外热图分析方面，提出了采用Mask R
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CNN的人体面部结构自动定位的方式，实现了自动处理大数据的功能。
[0004]一种艾灸疗效分析装置，其特征在于系统包括采集系统硬件及分析软件两部分；采集系统硬件包括采集箱体1、红外热像仪2、处理计算机3、被测者4、颌托5、自动调温电路6、热隔栅7、数据线8。
[0005]采集箱体1前端开有方形透孔9，用于被测者4面部能够探入采集箱体1；采集箱体1后端开有摄像孔10，用于红外热像仪2镜头能够探入采集箱体1内部拍摄被测者4面部；采集箱体1内表面喷涂高漫反射哑光黑色涂料，以保证被测者4面部产生的热辐射尽可能少的在箱体内部反射。
[0006]各部分的连接关系如下：采集箱体1前端方形透孔9外装有颌托5；被测者4将下颌至于颌托5之上，面部正对箱体内部；红外热像仪2安装于采集箱体1后端且镜头从摄像孔10伸入采集箱体1内部，对准被测者4面部，红外热像仪2通过数据线8与处理计算机3相连，将所拍摄的红外热图像传入处理计算机3；两片热隔栅7分别至于采集箱体1内部左右两侧，热隔栅7下底面与箱体内底面平齐，热隔栅7高度比箱体内部高度低3厘米，也即热隔栅7顶端
与采集箱体1内部上顶面有3厘米空隙，用于自动调温电路6产生的冷热空气能够流入采集箱体1内部调节采集箱体1内部温度，使之保持恒定；两组自动调温电路6分别置于热隔栅7和采集箱体1左右内表面形成的空间内，且置于采集箱体1底部。
[0007]一种艾灸疗效分析方法，其特征在于，艾灸疗效评估方法为：[1]红外热像仪2拍摄被测者4面部热图像，通过数据线8发送至处理计算机3；[2]收集大量不同被测者4的面部红外热图像；[3]构建ResNet
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FPN网络结构用于提取红外热图像的特征网络；[4]将被测者4的面部红外热图像送入特征提取网络，生成对应的特征图；[5]对特征图的每一个点设定多个候选区域建议框(RoI)，将候选RoI输入到区域建议网络(Region Proposal Networks，RPN)进行二值分类和边框回归，过滤掉一部分候选RoI；[7]把剩下的候选RoI和特征提取得到的最高维特征图传入到RoI Align层，RoI Align层提取出RoI对应的特征图并将其调整为固定尺寸；[8]通过全连接层完成类别预测和边框回归，经过FCN对感兴趣区域像素进行分类，完成mask预测；进而实现被测者4面部热图像中面部器官，包括两眼、鼻子、嘴、耳朵垂的分割；[9]将被测者4面部热图像中面部器官的额头中心左右两眼外眦、鼻子尖、左右两个嘴角、左右耳朵上顶点、耳垂位置作为特征点，每相邻三个特征点构成一个三角面，所有特征点形成的三角形将面部分割成若干区域作为特征区域。考核艾灸前后对应区域内的红外图像强度变化；[10]如步骤[9]中计算艾灸前被测者4面部每个特征区域内平均温度、温度对比度、温度梯度值；[11]如步骤[9]中计算艾灸后被测者4面部每个特征区域内平均温度、温度对比度、温度梯度值；[12]计算统计步骤[10]和[11]相同部位的平均温度差、温度对比度差、温度梯度值差，作为被测者艾灸疗效判定依据。
[0008]一种艾灸疗效分析方法，其特征在于，评估艾灸疗效的步骤如下：【1】设备按照各部件连接关系安装好后，启动并设定好两组自动调温电路6温度为24摄氏度，等待至采集箱体1内部温度稳定；【2】被测者4在艾灸治疗前将下颌至于颌托5之上，面部正对箱体内部，处理计算机3控制红外热像仪2通过数据线8拍摄当前被测者4红外热图像；【3】按照上述步骤[1]‑
[12]计算被测者4在艾灸治疗前面部各区域平均温度、温度对比度、温度梯度值；【4】被测者4进行艾灸治疗；【5】被测者4在艾灸治疗后将下颌至于颌托5之上，面部正对箱体内部，处理计算机3控制红外热像仪2通过数据线8拍摄当前被测者4红外热图像；【6】按照前文步骤[1]‑
[12]计算被测者4在艾灸治疗后面部各区域平均温度、温度对比度、温度梯度值，并计算与艾灸治疗前该被测者4面部各区域平均温度之差、温度对比度之差、温度梯度值之差，将该差值合成一个矢量作为评价艾灸疗效的特征值。
[0009]本专利技术的有益效果：本专利技术针对现有技术中的不足，提出一种热封闭性更好但更为小巧的面部红外热图采集装置。本装置可以防止外界光线及热源进入拍摄箱体内，同时对箱体内部设置了温度调控模块，以保持箱体内部温度稳定。在红外热图分析方面，提出了采用Mask R
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CNN的人体面部结构自动定位的方式，提出了采用分区域评价平均温度之差、温度对比度之差、温度梯度值之差，实现了自动处理大数据的功能。
附图说明
[0010]图1为一种艾灸疗效分析装置及方法采集系统硬件整体结构示意图；图1中：1为采集箱体1；2为红外热像仪2；3为处理计算机3；4为被测者4；8为数据线8；图2为采集箱体1后端视图，图2中：5为颌托5；9为方形透孔9；图3为一种艾灸疗效分析方法及装置采集系统硬件去掉上盖后的顶视图，图3中：1为采集箱体；2为红外热像仪；3为处理计算机；4为被测者；5为颌托；6为自动调温电路；7为热隔栅；10为摄像孔；图4为被测者4面部红外热图像及其关键点和区域划分示意图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图1
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4对本专利技术作进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种艾灸疗效分析方法及装置，其特征在于系统包括采集系统硬件及分析软件两部分,采集系统硬件包括采集箱体1、红外热像仪2、处理计算机3、被测者4、颌托5、自动调温电路6、热隔栅7、数据线8。2.一种艾灸疗效分析方法及装置，其特征在于采集箱体1前端开有方形透孔9，用于被测者4面部能够探入采集箱体1;采集箱体1后端开有摄像孔10，用于红外热像仪2镜头能够探入采集箱体1内部拍摄被测者4面部；采集箱体1内表面喷涂高漫反射哑光黑色涂料，以保证被测者4面部产生的热辐射尽可能少的在箱体内部反射。3.一种艾灸疗效分析方法及装置，其特征在于各部分的连接关系如下：采集箱体1前端方形透孔9外装有颌托5；被测者4将下颌至于颌托5之上，面部正对箱体内部；红外热像仪2安装于采集箱体1后端且镜头从摄像孔10伸入采集箱体1内部，对准被测者4面部，红外热像仪2通过数据线8与处理计算机3相连，将所拍摄的红外热图像传入处理计算机3；两片热隔栅7分别至于采集箱体1内部左右两侧，热隔栅7下底面与箱体内底面平齐，热隔栅7高度比箱体内部高度低3厘米，也即热隔栅7顶端与采集箱体1内部上顶面有3厘米空隙，用于自动调温电路6产生的冷热空气能够流入采集箱体1内部调节采集箱体1内部温度，使之保持恒定；两组自动调温电路6分别置于热隔栅7和采集箱体1左右内表面形成的空间内，且置于采集箱体1底部。4.一种艾灸疗效分析方法及装置，其特征在于艾灸疗效评估方法为：[1]红外热像仪2拍摄被测者4面部热图像，通过数据线8发送至处理计算机3;[2]收集大量不同被测者4的面部红外热图像;[3]构建ResNet
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FPN网络结构用于提取红外热图像的特征网络;[4]将被测者4的面部红外热图像送入特征提取网络，生成对应的特征图;[5]对特征图的每一个点设定多个候选区域建议框(RoI)，将候选RoI输入到区域建议网络(Region Proposal Networks，RPN)进行二值分类和边框回归，过滤掉一部分候选RoI;[7]把剩下的候选RoI和特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：关玲，刘晓民，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：