用于確定皮炎值的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定皮炎值(Z)的裝置，所述裝置包括：光電測(cè)量?jī)x(1)，優(yōu)選是3D掃描儀，用于記錄人或動(dòng)物皮膚(H)上面的發(fā)炎區(qū)(E)的三維圖像(B)，其中，通過(guò)所述光電測(cè)量?jī)x(1)能夠探測(cè)所述三維圖像(B)的與面積相關(guān)的值(A)、空間值(V)和顏色值(F)；計(jì)算單元(2)，用于由測(cè)量?jī)x(1)探測(cè)到的與面積相關(guān)的值(A)、空間值(V)和顏色值(F)計(jì)算皮炎值(Z)；和顯示單元(3)，用于顯示算出的皮炎值(Z)。
【專利說(shuō)明】用于確定皮炎值的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于一種確定皮炎值的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)存在多種不同的裝置為醫(yī)生提供診斷輔助。對(duì)此例如長(zhǎng)期以來(lái)就已經(jīng)在使用X光機(jī)、CT機(jī)、各種3D掃描儀和許多其它的設(shè)備。
[0003]但是，在用于皮膚表面的炎癥的診斷輔助領(lǐng)域，目前這只還處在開(kāi)始階段。對(duì)此例如在專業(yè)雜志“Clinical and Experimental Dermatology, 772-775 頁(yè)”中的文章”Beyondflat weals:validation of a three-dimensional imaging technology that willimprove skin allergy research”介紹了一種如何利用一種3D掃描儀在皮炎或胼胝區(qū)域內(nèi)測(cè)量皮膚表面的形態(tài)(Topographie)的方法。通過(guò)此時(shí)生成的、胼胝的高分辨率三維形態(tài)圖，負(fù)責(zé)診斷的醫(yī)生可以獲得額外的重要依據(jù)。但是，所述系統(tǒng)或方法的缺點(diǎn)是，只有高度信息和體積信息才能用于診斷。在按照上述文章執(zhí)行的所謂的針刺試驗(yàn)形式的皮膚檢查中，該值多數(shù)情況下還不足以用作診斷輔助。
[0004]但如果執(zhí)行過(guò)其它類型的皮膚檢查(例如，所謂的上皮試驗(yàn))，只有高度值或體積值還不能夠?yàn)樵\斷的醫(yī)生提供充分的診斷輔助。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明 的任務(wù)是，提供一種對(duì)于皮膚炎癥相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的診斷支持。尤其是，除了空間值以外還應(yīng)將有關(guān)測(cè)量的發(fā)炎區(qū)的其它有效力的值用于診斷輔助。
[0006]這對(duì)于用于獲得皮炎值的裝置通過(guò)以下特征來(lái)實(shí)現(xiàn):光電測(cè)量?jī)x，優(yōu)選是3D掃描儀，用于記錄人或動(dòng)物皮膚上面的皮炎區(qū)的三維圖像，其中，通過(guò)所述光電測(cè)量?jī)x可以探測(cè)所述三維圖像的與面積相關(guān)的值、空間值和顏色值；計(jì)算單元，所述計(jì)算單元用于從由測(cè)量?jī)x探測(cè)到的與面積相關(guān)的值、空間值和顏色值計(jì)算出皮炎值；以及，顯示單元，用于顯示算出的皮炎值。由此，不僅是空間值被計(jì)入待計(jì)算的皮炎值，而且還可以額外地考慮掃描的發(fā)炎區(qū)域的與面積相關(guān)的值和顏色值。換句話說(shuō)，通過(guò)本發(fā)明可以得到更有效力的數(shù)值，該數(shù)值更加為接近炎癥的實(shí)際嚴(yán)重程度。借此，診斷得重要的支持和改善，并且醫(yī)生也不必再基于其關(guān)于粗糙度，尺寸和變紅的主觀估計(jì)得出診斷，而是能夠根據(jù)所存儲(chǔ)的以前測(cè)量的經(jīng)驗(yàn)值和實(shí)際測(cè)得的并且與經(jīng)驗(yàn)值類似的數(shù)值得出客觀的診斷。
[0007]按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例可以規(guī)定，所記錄的皮炎區(qū)的三維圖像是由多個(gè)在三維坐標(biāo)系內(nèi)網(wǎng)格狀設(shè)置的像點(diǎn)組成，其中，每個(gè)與面積相關(guān)的值對(duì)應(yīng)于唯一一個(gè)在坐標(biāo)系中唯一的像點(diǎn)。在坐標(biāo)系內(nèi)生成的像點(diǎn)借此產(chǎn)生皮膚的真實(shí)表面的虛擬的圖像。優(yōu)選可以規(guī)定，每個(gè)空間值相當(dāng)于三維坐標(biāo)系內(nèi)對(duì)應(yīng)像點(diǎn)的高度值。
[0008]為了獲得盡可能有效力的結(jié)果，優(yōu)選規(guī)定，可以給通過(guò)光電測(cè)量?jī)x記錄的三維圖像的每一個(gè)與面積相關(guān)的值分配一個(gè)、優(yōu)選唯一一個(gè)顏色值以及一個(gè)、優(yōu)選唯一一個(gè)空間值。優(yōu)選單個(gè)像點(diǎn)或像素可以具有Iym至?ομπι之間的尺寸。像素尺寸特別優(yōu)選精確地為 3.05597 μ m。
[0009]此外，優(yōu)選可以規(guī)定，每個(gè)顏色值對(duì)應(yīng)CMYK色彩模式中的品紅值、HSV-色彩空間中的灰度值或飽和度。CMYK色彩模式是所謂的相減性色彩模式，其中，CMYK代表青、品紅、黃和黑。HSV-色彩空間是幾個(gè)色彩模式的色彩空間，其中，使用色調(diào)、顏色飽和度與亮度值或暗度等級(jí)。
[0010]本發(fā)明首先用于在發(fā)生皮炎時(shí)，即，皮膚、尤其是真皮(Dermis)有發(fā)炎反應(yīng)時(shí)，提供診斷支持。也可以使用術(shù)語(yǔ)濕疹作為皮炎的同義詞。這里待檢查的皮炎既可以是自然出現(xiàn)的發(fā)炎，也可以使有意地，由于過(guò)敏試驗(yàn)導(dǎo)致的發(fā)炎(例如，點(diǎn)刺試驗(yàn)或上皮試驗(yàn))。但是，也可以評(píng)價(jià)為胎記或傷疤，但是，其中必須采取相應(yīng)的分類方法。
[0011]原則上也可以把整個(gè)掃描區(qū)域視作需要統(tǒng)一評(píng)價(jià)的發(fā)炎區(qū)。但優(yōu)選規(guī)定，通過(guò)計(jì)算單元、優(yōu)選通過(guò)給各個(gè)像點(diǎn)的顏色值劃界或通過(guò)給各個(gè)像點(diǎn)的空間值劃界，記錄的三維圖像的與面積相關(guān)的值可劃分為炎癥病灶和炎癥病灶鄰接并包圍所述病灶的病灶周圍區(qū)域。當(dāng)然，也可以使用顏色值、空間值和/或與面積相關(guān)的值的組合用于在炎癥病灶與病灶周圍區(qū)域之間進(jìn)行劃界。
[0012]現(xiàn)在為了對(duì)于經(jīng)劃界的各區(qū)域獲得具有效力的、適用于整個(gè)經(jīng)劃界的區(qū)域的詳細(xì)數(shù)值，優(yōu)選可以規(guī)定，通過(guò)比較炎癥病灶內(nèi)的平均顏色值和病灶周圍區(qū)域內(nèi)的平均顏色值可以獲得整個(gè)炎癥病灶的相對(duì)的總顏色值。其它的可能性在于，由炎癥病灶內(nèi)的空間值可以獲得整個(gè)炎癥病灶的絕對(duì)總體積值，以及通過(guò)比較炎癥病灶內(nèi)的平均空間值和病灶周圍區(qū)域內(nèi)的平均空間值可以獲得炎癥病灶的相對(duì)總體積值。
[0013]尤其是對(duì)于最后所述的相對(duì)總體積值，優(yōu)選可以規(guī)定，相對(duì)總體積值是炎癥病灶內(nèi)的表面粗糙度與病灶周圍區(qū)域內(nèi)的表面粗糙度的比較值。其中，表面粗糙度的計(jì)算方法可以參考德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EN IS04288中所述的線粗糙度的計(jì)算。
[0014]下面給出其它附加的或可選的、可以用于計(jì)算總皮炎值的詳細(xì)數(shù)值。例如可以規(guī)定，與面積相關(guān)的值對(duì)應(yīng)于與炎癥病灶的周長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的周長(zhǎng)值和/或與面積相關(guān)的值對(duì)應(yīng)于代表炎癥病灶的面積的面積值。此外，可以規(guī)定，與面積相關(guān)的值根據(jù)所述面積值和周長(zhǎng)值形成并且相當(dāng)于代表周長(zhǎng)值與面積值的比例的緊湊性值，或者總體積值相當(dāng)于代表炎癥病灶內(nèi)全部凸起的平均高度的平均高度值和/或代表最高凸起的面積的最大高度面積值，其中，最高凸起是指高度為至高凸起的至少70%，優(yōu)選至少85%的那些凸起。
[0015]此外，本發(fā)明還要求保護(hù)一種用于計(jì)算皮炎值的方法，尤其是可以利用根據(jù)權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的裝置執(zhí)行的方法，所述裝置包括:光電測(cè)量?jī)x，優(yōu)選是3D掃描儀；計(jì)算單元；以及顯示單元，其特征在于以下步驟:利用光電測(cè)量?jī)x記錄人或動(dòng)物皮膚上面的發(fā)炎區(qū)域的三維圖像，求出所述三維圖像的與面積相關(guān)的值、顏色值和空間值，由所算出的與面積相關(guān)的值、顏色值或空間值計(jì)算皮炎值，并在顯示單元上面顯示所算出的皮炎值。因此，不能把這種方法看作是診斷方法，而是看作一種用于數(shù)據(jù)獲取(顏色值、空間值和與面積相關(guān)的值)或處理的方法，所述方法可以在由醫(yī)生執(zhí)行的診斷方法中使用。
[0016]此外，在權(quán)利要求15中記載其它優(yōu)選的方法步驟。為此，需要指出，權(quán)利要求15的特征詳細(xì)記載或限定了獲取三維圖像和計(jì)算皮炎值的步驟。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0017]下面參考在附圖中示出的實(shí)施示例對(duì)本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中:
[0018]圖1示出用于獲取皮炎值的裝置的示意圖，
[0019]圖2至5示出具有四個(gè)不同級(jí)別的皮炎值的皮炎區(qū)域的圖像，
[0020]圖6至8用三維坐標(biāo)系示出對(duì)高度圖像進(jìn)行平滑的過(guò)程，
[0021]圖9和10用灰值圖示出的高度，
[0022]圖11示出平均高度的二值圖， [0023]圖12示出帶有高度邊界輪廓的圖，
[0024]圖13示出帶有檢測(cè)高度邊界輪廓的重點(diǎn)的圖，
[0025]圖14示出用于獲取皮炎值的第一方法的流程圖，
[0026]圖15至18示出基于顏色值或與面積相關(guān)的值執(zhí)行的輪廓計(jì)算，
[0027]圖19至22示出用于獲取皮炎值的第二方法的數(shù)值計(jì)算的步驟，以及
[0028]圖23示出用于獲取皮炎值的示例性的第二方法的最重要的步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1示出用于獲取皮炎值的裝置Z的主要組成部分。其中，光電測(cè)量?jī)xI (3D掃描儀，例如是GFM公司的PRMOS pico)保持在人或動(dòng)物的皮膚H上方或優(yōu)選直接放置在皮膚H上。當(dāng)然，這里所述測(cè)量?jī)xI也可以在(推測(cè)的)發(fā)炎區(qū)E上使用。通過(guò)各個(gè)掃描元件5在兩個(gè)掃描區(qū)S1和S2上記錄整個(gè)的發(fā)炎區(qū)E并且向計(jì)算單元2傳輸相應(yīng)的三維圖像B。圖像B由多個(gè)像點(diǎn)P組成，所述像點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)與面積相關(guān)的值A(chǔ)。這里，各個(gè)與面積相關(guān)的值A(chǔ)可以用一個(gè)顏色值F和一個(gè)空間值V填充。整個(gè)圖像B在三維坐標(biāo)系4繪制(見(jiàn)圖
6)。計(jì)算單元2可以構(gòu)造成與測(cè)量?jī)xI連接的計(jì)算機(jī)。但計(jì)算單元2也可以直接集成到測(cè)量?jī)xI內(nèi)。
[0030]然后，根據(jù)所收集的數(shù)值A(chǔ)、V和F，發(fā)炎區(qū)E可以在重要的第一計(jì)算步驟中分為炎癥病灶C和病灶周圍區(qū)域U。接著，對(duì)于炎癥病灶C求得絕對(duì)顏色值FW和/或絕對(duì)體積值Vff,和/或?qū)τ谡麄€(gè)發(fā)炎區(qū)E求得相對(duì)顏色值FW和/或相對(duì)體積值VWK。這里，例如可以通過(guò)從發(fā)炎區(qū)域C的平均品紅值中減去或除以病灶周圍區(qū)域U的平均品紅值計(jì)算出相對(duì)顏色值FW。例如，總體積值VW可以作為絕對(duì)體積值VWv表示所有胼胝或炎癥的具體的總體積。附圖標(biāo)記VWk可以代表相對(duì)的總體積值，對(duì)于該相對(duì)總體積值，可以對(duì)炎癥病灶C和病灶周圍區(qū)域U的粗糙度進(jìn)行比較。
[0031]接著可以將每個(gè)所獲取的值FW、VWjP VWk相應(yīng)地劃分為發(fā)炎級(jí)1、KpK2J315這里規(guī)定所述分級(jí)的界限，所述界限是以在計(jì)算單元2中存儲(chǔ)的、收集的并已經(jīng)事先分類的經(jīng)驗(yàn)值為基礎(chǔ)的。然后，通過(guò)劃分成各個(gè)級(jí)別V K1, K2和K3，可以得出一個(gè)平均的、優(yōu)選取整的皮炎值Z，所述皮炎值相應(yīng)地顯示單元3上輸出。與視覺(jué)顯示等效地，也可以通過(guò)揚(yáng)聲器進(jìn)行單純的聲音輸出。也可以使用單個(gè)的發(fā)光二極管作為顯示單元3。例如，可以根據(jù)二極管的顏色識(shí)別皮炎值。但是，發(fā)光的二極管的數(shù)量也可以反映皮炎值。
[0032]圖2至5中示例性地示出不同發(fā)炎區(qū)域E的圖像，其中分別畫出分區(qū)矩形Q和輪廓周圍矩形T。輪廓K形成炎癥病灶C和病灶周圍區(qū)域U之間的界限。此外，在圖2至5的每個(gè)圖中都示出分區(qū)矩形Q的中心Xq和輪廓K的重心Xk。字母X的交叉點(diǎn)可以看作相應(yīng)的精確的點(diǎn)。在圖5中示出，變紅很厲害和帶有大的水泡的腫脹(發(fā)炎等級(jí)K3)，其中，左上的X對(duì)應(yīng)于分區(qū)矩形Q的中心,而右下的X對(duì)應(yīng)于輪廓K的重心。
[0033]下面詳細(xì)說(shuō)明兩種用于獲取皮炎值的方法，但這里并不排除，也可以在一個(gè)自己的、包括任意“混合的”計(jì)算步驟的方法中執(zhí)行所述兩種方法的個(gè)別或多個(gè)計(jì)算步驟。當(dāng)然，在每個(gè)方法中也可以部分地省略一些方法步驟。重要的是，對(duì)皮炎值的計(jì)算總是考慮通過(guò)光電測(cè)量?jī)x記錄的三維圖像B的與面積相關(guān)的值Α、顏色值V和空間值F。當(dāng)然，也不應(yīng)排除，也可以使用其它沒(méi)有提及的可選的計(jì)算變型方案來(lái)計(jì)算發(fā)炎值Ζ。
[0034]因此，下面說(shuō)明以采用用于上皮試驗(yàn)的一種示例性算法的第一方法。其中，上皮試驗(yàn)的分析分成三個(gè)步驟:
[0035]i)借助一種高度分區(qū)方法識(shí)別丘疹(胼胝)
[0036]ii)測(cè)量丘疹(高度值和顏色值)
[0037]iii)評(píng)價(jià)測(cè)量結(jié)果
[0038]在下面的文本中將對(duì)上述三個(gè)步驟進(jìn)行說(shuō)明，其中，還將介紹目前位置所使用的解決方案的問(wèn)題，并給出適用于本發(fā)明的新的軟件解決方案如何能夠更好地和更有效地輔助分級(jí)過(guò)程的可能方案。
[0039]通過(guò)所述軟件解決方案的新的實(shí)現(xiàn)方式就可以防止出現(xiàn)所存在的問(wèn)題并且使應(yīng)用設(shè)備的結(jié)構(gòu)與目前的要求最佳地匹配。此外，還可以在各個(gè)區(qū)域中進(jìn)行優(yōu)化各由此將整個(gè)輔助過(guò)程設(shè)計(jì)得更為高效并降低系統(tǒng)用戶的時(shí)間消耗。
[0040]i)高度分區(qū):
[0041]高度分區(qū)大體上分成7步
[0042]1.使高度圖平滑化
[0043]2.對(duì)高度圖進(jìn)行濾波
[0044]3.用灰度值圖顯示高度(最大高度為白色，最小高度為黑色)
[0045]4.獲取CMYK-圖中的超過(guò)平均數(shù)的品紅值和提高高度灰度值圖中具有超過(guò)平均數(shù)的品紅值的點(diǎn)的值
[0046]5.計(jì)算平均高度和建立二值圖像
[0047]6.找出最大的連貫的凸起的邊界輪廓
[0048]7.檢查高度灰度值圖像的重力中心(重心)是否位于包圍最大的連貫凸起的邊界輪廓的矩形內(nèi)。
[0049]1:高度圖的平滑化
[0050]因?yàn)楸惶綔y(cè)的皮膚位置(見(jiàn)按照?qǐng)D6的原始高度圖)在大多情況下具有一個(gè)曲率，因此需要盡量使高度圖變得平直，以便能夠以理想化的、平坦的皮膚繼續(xù)工作。
[0051]為此在邊緣上分別使用25個(gè)最靠外的高度值和借助于這些高度值計(jì)算出對(duì)應(yīng)于相當(dāng)于皮膚的曲率HK(見(jiàn)圖7)的彎曲的面。
[0052]新的高度圖如下形成:原始高度圖中小于所算出的面中對(duì)應(yīng)的值的那些值被設(shè)置為所算出的面的值。所有其它的值仍保持為原始值。接著，從每個(gè)高度值中減去所算出的面的對(duì)應(yīng)值。以這種方式可以消除皮膚的隆起以及在高度圖中可能形成較深的凹谷的皮膚毛孔。這樣平滑化的高度圖(原始圖減除算出的皮膚曲面)在圖8中示出。
[0053]2.高度圖濾波[0054]為了消除高度圖中較小的非正常值，利用中值濾波器對(duì)高度圖進(jìn)行平滑化(目前是通過(guò)鄰近值3進(jìn)行處理)。
[0055] 3.用灰度值圖顯示高度(圖9)
[0056]為了借助于圖像處理算法進(jìn)一步處理高度圖，由高度圖計(jì)算出具有256個(gè)灰度等級(jí)的灰度值圖像。其中，對(duì)于數(shù)值255(白色)使用最大高度，對(duì)于數(shù)值O (黑色)使用最小高度。位于這兩個(gè)值之間的高度值與其成比例換算成不同的灰度等級(jí)。
[0057]4.提高高度灰度值圖中具有超過(guò)平均數(shù)的品紅值的位置的值(圖10)
[0058]為了能夠更好地限定描繪炎癥的位置，在高度圖中按照超過(guò)平均數(shù)的變紅程度提高這些位置。為此，把原始圖換算成CMYK圖并考察品紅通道。建立對(duì)應(yīng)于品紅通道的灰度值圖，但是，所有沒(méi)有達(dá)到平均品紅值的確定的百分比(例如，120%)的品紅值置為零。
[0059]然后，考察高度圖的各個(gè)點(diǎn)并將其與品紅圖中對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行比較。如果品紅圖的值高于高度圖的灰度值圖中對(duì)應(yīng)的值，則由當(dāng)前值的一部分和品紅圖中的值的一部分重新計(jì)算高度圖的灰度值圖中的像素(例如，在新的值中品紅圖的值占60%和高度灰度值圖的值占40% )。
[0060]5.計(jì)算平均高度和建立二值圖像(圖11):
[0061]現(xiàn)在，由借助于CMYK圖的品紅通道增強(qiáng)的高度圖的灰度值圖計(jì)算出二值圖像，所述二值圖像是尋找輪廓所需要的。這里將平均灰度值(乘以一個(gè)系數(shù)，當(dāng)前為2.0)作為閾值。
[0062]在建立二值圖像之前，還利用中值濾波器對(duì)灰度值圖進(jìn)行平滑化(當(dāng)前的鄰近值為9)。二值圖像還需進(jìn)行腐蝕和膨脹(目前，重復(fù)執(zhí)行三次腐蝕和一次膨脹)。
[0063]6.找出最大的連貫凸起的邊界輪廓(圖12):
[0064]高度圖的高于平均高度(乘以一個(gè)系數(shù))的部分在灰度值圖中映射為白色斑點(diǎn)?，F(xiàn)在利用算法尋找二值圖中的具有最大面積的白色斑點(diǎn)并提供該區(qū)域的邊界輪廓K，并尋找包圍輪廓K的邊界矩形T。由輪廓K包圍的區(qū)域(炎癥病灶C)包含高度圖中這樣的部分，該部分構(gòu)成最高的、閉合的、發(fā)炎的凸起并由此構(gòu)成所尋找的皮膚腫塊，并且被病灶周圍區(qū)域U包圍。
[0065]7.計(jì)算和檢查高度灰度值圖像的重力中心(重心)(圖13):
[0066]作為檢查措施，計(jì)算高度灰度值圖像的“重力中心”(點(diǎn)Xq)。如果“重力中心”位于所發(fā)現(xiàn)的邊界輪廓K或包圍輪廓K的矩形T的內(nèi)部，則這驗(yàn)證了所發(fā)現(xiàn)的邊界輪廓K并由此驗(yàn)證了所猜測(cè)的測(cè)量面的定位。
[0067]如果“重力中心”沒(méi)有位于矩形T之內(nèi)，如圖13所示，則可以認(rèn)為，所發(fā)現(xiàn)的凸起與其它的凸起相比較并不突出。通常，在這里是這樣的測(cè)試，所述測(cè)試不包含或含有低于平均值的腫脹。
[0068]在這種情況下對(duì)于進(jìn)一步的測(cè)量不采用包圍輪廓K的區(qū)域，而是使用構(gòu)成猜測(cè)的測(cè)量面或包圍所述區(qū)域的正方形Q的區(qū)域。高度灰度值圖像的“重力中心”是正方形Q的中心點(diǎn)Xq (正方形的尺寸分別與實(shí)際的測(cè)量面相對(duì)應(yīng))。
[0069]ii)測(cè)量:
[0070]皮膚腫塊識(shí)別結(jié)束之后，對(duì)這些腫塊進(jìn)行測(cè)量。這里獲取三個(gè)特征值，這些特征值用于進(jìn)行評(píng)估:[0071]1.腫塊的體積與腫塊的面積進(jìn)行比較
[0072]2.腫塊的粗糙度與其余皮膚表面的粗糙度進(jìn)行比較
[0073]3.腫塊的變紅程度與其余的皮膚的顏色進(jìn)行比較
[0074]1.腫塊的體積與腫塊的面積進(jìn)行比較
[0075]腫塊的基礎(chǔ)面積是由輪廓K包圍的區(qū)域?，F(xiàn)在，計(jì)算位于輪廓K內(nèi)的腫塊的總體積。在這里只考慮高度的超過(guò)皮膚平均高度的部分。
[0076]所計(jì)算的腫塊的總體積除以面積。結(jié)果是腫塊的平均高度。所述平均高度用于評(píng)估。
[0077]2.腫塊的粗糙度與其余皮膚表面的粗糙度進(jìn)行比較
[0078]腫塊的另一個(gè)重要的特征值是粗糙度。為了保證可能粗糙但正常的皮膚不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成很大的影響，計(jì)算包圍邊界輪廓的矩形之內(nèi)和之外的粗糙度。現(xiàn)在將腫塊粗糙度(矩形之內(nèi))減去其余皮膚的粗糙度(矩形之外)而用于進(jìn)行評(píng)估。
[0079]用于計(jì)算表面粗糙度所執(zhí)行的方法基于線粗糙度計(jì)算方法(DIN EN IS04288)。
[0080]使用10%或90%作為邊界參數(shù)。這意味著，不使用最高點(diǎn)(0%表面材料部分)和最低點(diǎn)(100%表面材料部分)之間 的差作為粗糙度值，而是使用構(gòu)成10%或90%的表面材料部分得到的平均高度的差作為粗糙度值。
[0081]3.腫塊的變紅程度與其余的皮膚顏色進(jìn)行比較
[0082]除了從高度圖中算出的兩個(gè)測(cè)量值，還從彩色圖中獲取測(cè)量面的變紅程度。為此使用測(cè)量點(diǎn)的原始色彩圖的CMYK圖的品紅通道。
[0083]與粗糙度和平均體積的計(jì)算類似，在這里也可以分別在由輪廓限定的區(qū)域之內(nèi)和之外分別獲取一個(gè)值。這里將輪廓之內(nèi)的平均值減去輪廓之外的平均值，用于進(jìn)行繼續(xù)評(píng)估。
[0084]iii)評(píng)估
[0085]測(cè)量之后，對(duì)丘疹進(jìn)行評(píng)估并將其分成實(shí)踐中常用的4個(gè)等級(jí)。下表包含對(duì)這些等級(jí)大致的主觀性的描述。
[0086]
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定皮炎值(Z)的裝置，所述裝置包括:光電測(cè)量?jī)x(I)，優(yōu)選是3D掃描儀，用于記錄人或動(dòng)物皮膚(H)上面的發(fā)炎區(qū)(E)的三維圖像(B)，其中，通過(guò)所述光電測(cè)量?jī)x⑴能夠探測(cè)所述三維圖像⑶的與面積相關(guān)的值(A)、空間值(V)和顏色值(F);計(jì)算單元(2)，用于由測(cè)量?jī)x(I)探測(cè)到的與面積相關(guān)的值(A)、空間值(V)和顏色值(F)計(jì)算皮炎值(Z);和顯示單元(3)，用于顯示算出的皮炎值(Z)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，發(fā)炎區(qū)(E)的所記錄的三維圖像(B)是由多個(gè)在三維坐標(biāo)系(4)內(nèi)網(wǎng)格狀布置的像點(diǎn)(P)組成，每個(gè)與面積相關(guān)的值(A)對(duì)應(yīng)于坐標(biāo)系(4)中的一個(gè)唯一的單值的像點(diǎn)(P)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，能夠給通過(guò)光電測(cè)量?jī)x(I)記錄的三維圖像(B)的每個(gè)與面積相關(guān)的值(A)分配一個(gè)、優(yōu)選唯一一個(gè)顏色值(F)以及一個(gè)、優(yōu)選唯——個(gè)空間值(V)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，每個(gè)顏色值(F)與CMYK色彩模式中的一個(gè)品紅值、HSV-色彩空間中的一個(gè)灰度值或一個(gè)飽和度值相對(duì)應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，每個(gè)空間值(V)對(duì)應(yīng)于三維坐標(biāo)系(4)中相應(yīng)像點(diǎn)(P)的高度值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，通過(guò)計(jì)算單元(2)，優(yōu)選通過(guò)給各個(gè)像點(diǎn)⑵的顏色值(F)劃界，或通過(guò)給各個(gè)像點(diǎn)⑵的空間值(V)劃界，所記錄的三維圖像(B)的與面積 相關(guān)的值(A)可劃分為炎癥病灶(C)和與炎癥病灶(C)鄰接的并包圍炎癥病灶的病灶周圍區(qū)域(U)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，通過(guò)比較炎癥病灶(C)內(nèi)的平均顏色值(F)和病灶周圍區(qū)域(U)內(nèi)的平均顏色值(F)能夠確定整個(gè)炎癥病灶(C)的相對(duì)的總顏色值(Fff)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，由炎癥病灶(C)內(nèi)的空間值(V)能夠確定整個(gè)炎癥病灶(C)的絕對(duì)總體積值(VWv)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，通過(guò)比較炎癥病灶(C)內(nèi)的平均空間值(V)和病灶周圍區(qū)域⑶內(nèi)的平均空間值(V)能夠確定炎癥病灶(C)的相對(duì)總體積值(VWk)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，相對(duì)總體積值(VWk)是炎癥病灶(C)內(nèi)的表面粗糙度與病灶周圍區(qū)域(U)內(nèi)的表面粗糙度的對(duì)比值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，與面積相關(guān)的值(A)相當(dāng)于與炎癥病灶(C)的周長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的周長(zhǎng)值，和/或與面積相關(guān)的值(A)相當(dāng)于代表炎癥病灶(C)的面積的面積值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，與面積相關(guān)的值(A)是根據(jù)面積值和周長(zhǎng)值形成的并且相當(dāng)于代表周長(zhǎng)值與面積值的比例的緊湊性值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，相對(duì)總體積值(VWk)相當(dāng)于代表炎癥病灶(C)內(nèi)的全部凸起(G)的平均高度的高度值和/或代表最高凸起(G)的面積的最大高度面積值，其中，最高凸起(G)是指高度為至高凸起(GH)的高度的至少70%，優(yōu)選至少85%的凸起(G)。
14.一種用于分析三維圖像的方法，尤其是能通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的裝置執(zhí)行的方法，所述裝置包括:光電測(cè)量?jī)x(I)，優(yōu)選是3D掃描儀；計(jì)算單元(2);和顯示單元(3)，其特征在于以下步驟:利用光電測(cè)量?jī)x(I)記錄人或動(dòng)物皮膚(H)上的發(fā)炎區(qū)域(E)的三維圖像⑶；確定所述三維圖像⑶的與面積相關(guān)的值(A)、空間值(V)和顏色值(F);由所算出的與面積相關(guān)的值(A)、顏色值(F)和空間值)V)計(jì)算皮炎值(Z);以及在顯示單元(3)上顯示所算出的皮炎值(E)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于以下其它的步驟: -將所記錄的圖像(B)的表面的所確定的顏色值(F)和空間值(V)相應(yīng)地分配給一個(gè)代表三維圖像⑶的與面積相關(guān)的值㈧的像點(diǎn)(P)，其中，三維圖像⑶是由多個(gè)網(wǎng)格狀布置的像點(diǎn)(P)構(gòu)成， -將炎癥區(qū)域(E)分成炎癥病灶(C)和病灶周圍區(qū)域(U)，其中，炎癥病灶(C)的面與病灶周圍區(qū)域(U)的面是通過(guò)配設(shè)紿各個(gè)與面積相關(guān)的值(A)的顏色值(F)和/或空間值(V)分界， -計(jì)算絕對(duì)總顏色值(FW)，所述絕對(duì)總顏色值相當(dāng)于炎癥病灶(C)的平均顏色值(F)、優(yōu)選是平均品紅值，或者計(jì)算相對(duì)總顏色值(FW)，所述相對(duì)總顏色值相當(dāng)于與病灶周圍區(qū)域(U)的平均顏色值(F)相比較的炎癥病灶(C)的平均顏色值(F)。 -計(jì)算絕對(duì)總體積值(VWv)，所述絕對(duì)總體積值相當(dāng)于炎癥病灶(C)的各個(gè)空間值(V)的和，和/或計(jì)算相對(duì)總體積值(VWk)，優(yōu)選是粗糙度值，所述相對(duì)總體積值是通過(guò)把炎癥病灶(C)的各個(gè)空間值(V)與病灶周圍區(qū)域(U)的各空間值(V)相比較而算出的， -計(jì)算皮炎值⑵: a)由至少一個(gè)所算出的總顏色值(FW)和至少一個(gè)所算出的總體積值(VWv、VWk)計(jì)算皮炎值，或 b)通過(guò)將至少一個(gè)所算出的總顏色值(FW)分配給確定的炎癥級(jí)OVKpKyK3)、將至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)所算出的總體積值(VWv，VWK)分配給確定的炎癥級(jí)(KpKpKyK3)并由在分配時(shí)確定的炎癥級(jí)得出平均值來(lái)計(jì)算皮炎值；以及 -輸出平均值、優(yōu)選輸出取整的平均值作為皮炎值(Z)。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK103619238SQ201280015027
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月24日
【發(fā)明者】M·佐爾達(dá)蒂奇, R·施特羅豪爾 申請(qǐng)人:瑞得.索膚特信息技術(shù)-服務(wù)有限公司