基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统技术方案

本发明专利技术涉及肠道检测技术领域，具体涉及基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统，包括：控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；采集模块，用于采集患者肠道内部影像数据；数据库，用于接收肠道病变图像数据，对肠道病变图像数据进行储存；比对模块，用于接收采集模块中采集的患者肠道内部影像数据中图像，以接收图像作为比对目标，于数据库中与各肠道病变图像数据进行相似度比对；本发明专利技术通过肠道病变图像数据与患者肠道内部影像数据进行对比的方式，对患者的肠道内部病况带来了较为精准的分析，进而以分析结果对患者肠道病况进行评分，从而辅助医护人员基于分析结果及评分结果对患者肠道病况进行更加有效地诊断

【技术实现步骤摘要】
基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统


[0001]本专利技术涉及肠道检测
，具体涉及基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统
。

技术介绍

[0002]肠道是人体重要的消化器官
。
肠指的是从胃幽门至肛门的消化管，是消化管中最长的一段，也是功能最重要的一段
。
哺乳动物的肠包括小肠
、
大肠和直肠3大段
。
大量的消化作用和几乎全部消化产物的吸收都是在小肠内进行
。
大肠主要浓缩食物残渣，形成善便，再通过直肠经肛门排出体外
。
[0003]然而，针对于溃疡性结肠炎这类肠道疾病，其发病原因复杂，治疗手段有限，在治疗过程中，药物的选择主要根据患者的症状，以及肠道内镜的
Mayo
评分来决定，且
Mayo
评分带有很多内镜医生的主观性，从而导致基于病情分析而采取的治疗手段，往往无法完全与患者的病情适配
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统，解决了上述
技术介绍
中提出的技术问题
。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统，包括：
[0007]控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；
[0008]采集模块，用于采集患者肠道内部影像数据；
[0009]数据库，用于接收肠道病变图像数据，对肠道病变图像数据进行储存；
[0010]比对模块，用于接收采集模块中采集的患者肠道内部影像数据中图像，以接收图像作为比对目标，于数据库中与各肠道病变图像数据进行相似度比对；
[0011]队列模块，用于获取比对模块中各肠道病变图像数据与比对模块接收图像相似度比对结果，基于相似度高度，对相似度比对结果进行降序排列；
[0012]评分模块，用于接收队列模块中运行得到的相似度比对结果降序队列，于降序队列中选择相似度比对结果，基于选择的相似度比对结果对患者病情进行评分
。
[0013]更进一步地，所述采集模块下级设置有子模块，包括：
[0014]储存单元，用于接收采集模块运行采集到的患者肠道内部影像数据，对患者肠道内部影像数据进行储存；
[0015]选择单元，用于选择时间戳，基于选择时间戳于储存单元中储存的患者肠道内部影像数据中获取对应画面帧；
[0016]其中，所述采集模块由高清摄像头所集成，且所述高清摄像头运行帧率不低于
50Hz
，选择单元运行选择画面帧后，同步对选择画面帧做图像增强处理
。
[0017]更进一步地，所述选择单元在选择画面帧后，同步对选择画面帧左右相邻的画面
帧做进一步捕捉，并在捕捉后对三组画面帧基于时序进行画面帧覆盖，使三组画面帧重合为一组画面帧，重合得到的画面帧即选择单元中所要执行图像增强处理的目标画面帧，所述图像增强处理逻辑为：
[0018][0019]式中：
F
e
为图像增强处理后输出的图像；
F
为原图像；
(R,G,B)
为包含原图像的
RGB
空间；
O
m
为方向梯度算子；
A
F,x
、A
F,y
分别为图像
F
在水平方向
x
及垂直方向
y
的梯度；
l1、l2为图像的高度及宽度；
[0020]其中，
m∈[1,8]中任意一组整数，分别代表0°
、45
°
、90
°
、135
°
、180
°
、225
°
、270
°
、315
°
方向
。
[0021]更进一步地，所述数据库中接收的肠道病变图像数据通过系统端用户手动上传，所述数据库内部设置有子模块，包括：
[0022]编辑单元，用于编辑文字数据，以编辑的文字数据与肠道病变图像数据相互绑定；
[0023]其中，所述编辑单元中编辑的文字数据通过系统端用户手动编辑，文字数据与肠道病变图像数据通过系统端用户手动完成绑定，所述编辑文字数据内容包括：疾病名称
、
疾病定义
、
病情分析
。
[0024]更进一步地，所述比对模块中接收的患者肠道内部影像数据中图像即选择单元中选择的经图像增强处理后的画面帧，所述比对模块以采集模块结束患者肠道内部影像数据的采集操作作为触发条件，实时触发运行；
[0025]其中，所述比对模块未以触发条件触发运行时，实时自主运行，于储存单元中连续接收患者肠道内部影像数据中画面帧，进行相似度比对，且在进行相似度比对前，对连续接收的画面帧均进行图像增强处理
。
[0026]更进一步地，所述比对模块接收图像与各肠道病变图像数据的相似度通过下式进行求取，公式为：
[0027][0028]式中：
Sim(G,S)
为比对模块接收图像
G
与肠道病变图像数据
S
的相似度；
N0为图像特征分量总量；
N
为图像特征分量集合；
g
i
为接收图像
G
的第
i
个特征分量；
si
为肠道病变图像数据
S
的第
i
个特征分量；
γ
为比对模块接收图像
G
与肠道病变图像数据
S
的信息熵比值
。
[0029]更进一步地，所述比对模块接收图像
G
与肠道病变图像数据
S
的信息熵比值
γ
通过下式进行求取，公式为：
[0030][0031]式中：为比对模块接收图像
G
的信息熵；为肠道病变图像数据
S
的信息熵；
p(i,j)
为灰度共生矩阵中
(i,j)
位置的数值
。
[0032]更进一步地，所述评分模块在于降序队列中选择相似度比对结果时，选择的相似度比对结果不少于三组，且选择的相似度比对结果于降序队列中呈前置位连续队列排序
。
[0033]更进一步地，所述评分模块对患者病情的评分通过下式进行求取，公式为：
[0034][0035]式中：
M
ach
为患者病情评分；
m
为评分模块选择的相似度比对结果的集合；
f
为相似度比对结果的项数；
P
为相似度比对结果降序队列中相似度高于
50
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统，其特征在于，包括：控制终端
(1)
，是系统的主控端，用于发出执行命令；采集模块
(2)
，用于采集患者肠道内部影像数据；数据库
(3)
，用于接收肠道病变图像数据，对肠道病变图像数据进行储存；比对模块
(4)
，用于接收采集模块
(2)
中采集的患者肠道内部影像数据中图像，以接收图像作为比对目标，于数据库
(3)
中与各肠道病变图像数据进行相似度比对；队列模块
(5)
，用于获取比对模块
(4)
中各肠道病变图像数据与比对模块
(4)
接收图像相似度比对结果，基于相似度高度，对相似度比对结果进行降序排列；评分模块
(6)
，用于接收队列模块
(5)
中运行得到的相似度比对结果降序队列，于降序队列中选择相似度比对结果，基于选择的相似度比对结果对患者病情进行评分
。2.
根据权利要求1所述的基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统，其特征在于，所述采集模块
(2)
下级设置有子模块，包括：储存单元
(21)
，用于接收采集模块
(2)
运行采集到的患者肠道内部影像数据，对患者肠道内部影像数据进行储存；选择单元
(22)
，用于选择时间戳，基于选择时间戳于储存单元
(21)
中储存的患者肠道内部影像数据中获取对应画面帧；其中，所述采集模块
(2)
由高清摄像头所集成，且所述高清摄像头运行帧率不低于
50Hz
，选择单元
(22)
运行选择画面帧后，同步对选择画面帧做图像增强处理
。3.
根据权利要求2所述的基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统，其特征在于，所述选择单元
(22)
在选择画面帧后，同步对选择画面帧左右相邻的画面帧做进一步捕捉，并在捕捉后对三组画面帧基于时序进行画面帧覆盖，使三组画面帧重合为一组画面帧，重合得到的画面帧即选择单元
(22)
中所要执行图像增强处理的目标画面帧，所述图像增强处理逻辑为：式中：
F
e
为图像增强处理后输出的图像；
F
为原图像；
(R,G,B)
为包含原图像的
RGB
空间；
O
m
为方向梯度算子；
A
F,x
、A
F,y
分别为图像
F
在水平方向
x
及垂直方向
y
的梯度；
l1、l2为图像的高度及宽度；其中，
m∈[1,8]
中任意一组整数，分别代表0°
、45
°
、90
°
、135
°
、180
°
、225
°
、270
°
、315
°
方向
。4.
根据权利要求1所述的基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统，其特征在于，所述数据库
(3)
中接收的肠道病变图像数据通过系统端用户手动上传，所述数据库
(3)
内部设置有子模块，包括：编辑单元
(31)
，用于编辑文字数据，以编辑的文字数据与肠道病变图像数据相互绑定；其中，所述编辑单元
(31)
中编辑的文字数据通过系统端用户手动编辑，文字数据与肠道病变图像数据通过系统端用户手动完成绑定，所述编辑文字数据内容包括：疾病名称
、
疾
病定义
、
病情分析
。5.
根据权利要求1或2所述的基于人工智能的肠道内镜采集数据优化及评分系统，其特征在于，所述比对模块
(4)
中接收的患者肠道内部影像数据中图像即选择单元
(22)
中选择的经图像增强处理后的画面帧，所述比对模块
(4)
以采集模块
(2)

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翌东，朱良如，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属协和医院，
类型：发明
国别省市：