用于压力图像配准的方法、系统和设备技术方案

一种图像配准系统和方法，由于图像捕捉中的变化，使得能够例如将伤口图像扫描的表面图像扫面互相之间进行映射以用于进行比较和研究。建立两个图像之间的对应关系，并且确定两个图像之间的最佳变换。两个图像（源图像和目标图像）来自在不同时间获取的同一场景或者来自不同视点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及图像配准，更具体地，涉及针对伤口护理的压力图像配准。
技术介绍
在医学感测设备中，使用各种传感器来捕捉读数。为了监视特定状况的进展，在特定时间之后获取附加读数，并且这些附加读数被对准以确定改变。然而，这种任务通常难以执行。从不同读数，不同日子捕捉的图像是很难的，如果不是不可能使用当前可用的技术在传感器应用的时间适当校准的话。由于所捕捉的图像中的变化，压力图像配准使得能够将传感器读数互相之间进行映射以用于进行比较和研究。配准的目标在于在两个图像之间建立对应关系，并且确定这两个图像之间的最佳变换。这两个图像(源图像和目标图像)可以来自于在不同时间处所获取的同一场景，或者来自于不同的视点。当前，伤口扫描以多种基本的方式来获取。视觉观察作为监视伤口最常用的方式容易出错，观察者容易主观，并且最终依赖于皮肤颜色。图像配准在远程感测、计算机视觉、医疗成像、天气预报等中具有应用。已经使用了各种配准技术。图I图示了现有技术配准方法10的高层流程图。在大多数配准技术中，第一个步骤是执行特征检测。特征可以是边缘、轮廓、拐角、区域等等。代表这些特征的点被称为控制点(CP)。这些特征在源图像和目标图像中均进行捕捉。区域特征的例子可以是建筑物、森林、湖泊等。更感兴趣的点区域的例子是相对于相似性规定量度的最具区别的点，小波变换的局部极值等。特征检测可以手动地或自动地执行。在块14的下一步骤中，获取两个图像中这些特征之间的对应关系。在基于特征的配准中，可以使用采用空间关系不变描述符的方法、松弛方法以及金字塔法和小波法。通过该信息，然后可以在块16处估计变换模型。该阶段估计将两个图像对准的映射函数的参数。最后，在块18，使用映射函数来变换目标图像。
技术实现思路
由于图像捕捉中的变化，根据本专利技术一个方面的伤口图像配准使得能够将伤口图像扫描互相之间进行映射以用于进行比较和研究。配准的目标在于在两个图像之间建立对应关系，并且确定这两个图像之间的最佳变换。这两个图像(源图像和目标图像)可以来自于在不同时间处所获取的同一场景，或者来自于不同的视点。本专利技术将伤口管理图像标准化，这对于从伤口管理和监视系统中获取的数据的分析和推断至关重要。在本专利技术的一个方面中，除了期望的传感器数据之外，还捕捉压力信息。这创建了允许图像配准的压力图。在相同施加的压力下，无论其他传感器读数如何，压力图应保持恒 定。在另一方面中，图像配准系统包括成像设备，该成像设备配置用于获取表面的第一和第二图像(例如皮肤表面的SEM数据等)。该系统进一步包括传感器(例如压力传感器，弯曲传感器等)，该传感器配置用于获取与第一和第二图像相关的次级数据。处理器和处理器上可执行的编程被包括进来以执行下列步骤根据第一和第二图像以及与所述第一和第二图像相关的所述次级数据来计算变换模型；以及根据所述变换模型来计算所述第一和第二图像之间的图像配准。本专利技术的其他方面将在说明书的下列部分中进行阐述，其中详细描述的目的在于完全地公开本专利技术的优选实施方式，而不对其进行限制。附图说明通过参考仅作为示例目的的附图，将对本专利技术有更全面的理解图I是现有技术图像配准方法的概览；图2图示了根据本专利技术的示例性的伤口图像配准方法；图3图示了根据本专利技术的用于执行伤口图像配准的系统；图4图示了根据本专利技术的实施方式获取的压力和水分测量；图5图示了不同的两天的样本测量；图6图示了根据本专利技术实施方式的皮肤上的伤口贴的角度(曲线)的测量；图7是根据本专利技术实施方式的伤口配准方法的概览；图8图示了根据本专利技术实施方式的第一测量中来自弯曲传感器的信息；图9示出了适用于产生保持图8中曲线的表面的表面的结果；图10图示了根据本专利技术实施方式的第二测量中来自弯曲传感器的信息；图11示出了适用于产生保持图10中曲线的表面的表面的结果；以及图12A和12B分别图示了根据本专利技术实施方式的、确定图9和图11的表面之间的变换函数，以及在水分数据的配准过程中使用该变换函数。具体实施例方式在研究不同参数(例如一个群体之间的水分)的上下文中，本专利技术的图像配准系统和方法可以配置用于使得能够将伤口图像扫面互相之间进行映射以进行比较和研究。这之所以是可能的是因为一般的身体形状和骨骼突出在一个群体中的人之间是相似的。使用这种方法，可以映射来自不同人的读数以调查各种参数。然而，需要理解的是，本专利技术不但可以用于伤口图像配准，还可用于任何图像的配准。由于图像捕捉中的变化，伤口图像配准使得能够将伤口图像扫描互相之间进行映射以用于进行比较和研究。配准的目标在于在两个图像之间建立对应关系，并且确定这两个图像之间的最佳变换。这两个图像(源图像和目标图像)可以来自于在不同时间处所获取的同一场景，或者来自于不同的视点。图2图示了本专利技术的示例性压力图像配准方法30。根据本专利技术，方法30可选地使用身体特征，例如骨骼突出以及身体部分的曲线来找到变换函数。变换函数应用到期望的传感器读数以获取正确的映射。除了压力读数之外，例如弯曲传感器的其他传感器数据可以用于获取关于变换函数的更多信息。例如，可以使用弯曲传感器来测量身体部分的曲线。 在块32所示出的第一步骤中，获取伤口图像。这些图像优选地从如图3和图4所示出的、能够从同一伤口扫描中获取多种类型图像的智能贴50或类似设备获取，该多种类型图像例如目标区域(例如骨骼突起)的水分图72以及压力图70。如在图3中所示，图像配准系统通常包括智能贴或类似设备50，其包括成像设备58和一个或多个传感器60，二者都配置为获取目标(例如患者皮肤)62的读数。然而，可以理解的是，能够测量或接收来自初级成像数据的次级输入(例如压力、张力、方位等)的任何成像设备均可以使用。系统100通常包括处理器52，其配置用于从智能贴50接收数据，并且根据本专利技术的图像配准模块56来对其进行处理。图像配准模块56包括软件、算法等以执行这里所给出的方法，并且一般随其他可操作模块和数据存储在存储器54中。图4演示了应用到皮肤62的目标区域的传感器/成像贴50以获取压力和水分测量值。传感器/成像贴50可以包括一个或多个成像设备58，连同一个或多个次级输入传感器60。在优选的实施方式中，成像设备59可以包括RF电极以获取次表皮水分(SEM)读数或图72，而传感器60包括一个或多个压力传感器以获取压力读数或图70。如图5中所示，传感器/成像贴50使得能够对在不同的两天获取的两个不同读数进行配准。左栏示出了包括来自第一日期(例如，第I天)的压力图70和水分图72的读数。右栏示出了来自第二日期(例如，第2天)的压力图74和水分图76。注意，所获取的图像可能是严重未对准的(如图5所示，其描述了角度方位的90度未对准)。由于所捕捉的图像中的变化，系统100中提供的压力图像配准使得能够将传感器读数互相之间进行映射以进行比较和研究。除了期望的传感器数据(例如水分图像数据72)之外，压力信息的捕捉创建允许图像配准的压力图72。在相同施加的压力下，无论其他传感器读数的变化如何，压力图都将保持恒定。参考图7，图像配准模块使用来自第I天的压力读数70连同来自第一天的水分读数72的映射点来生成配准的图像84。基于从压力读数70和80找到的转移函数，水分读数72和82分别被配准到84和86。配准的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：马基德·萨拉泽德，威廉姆·凯萨，阿尼·南哈皮泰，阿里雷萨·瓦达保尔，马桑·洛夫埃，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：
国别省市：