基于血红细胞浓度测量的烧伤程度与面积检测系统及方法

专利主权项内容

1.基于血红细胞浓度测量的烧伤程度与面积检测系统，其特征在于，所述的系统包括激光光源、扩束镜、起偏器、检偏器、成像装置和图形处理器，激光光源发射出激光射向扩束镜，激光的直径经扩束镜扩展后光源照射面积扩大，再经起偏器转化为偏振光照射到待测伤口处，激光再反射到检偏器上，经检偏器过滤反射光形成散斑图像，再由成像装置采集散斑图像信号并将其作为图像数据传输至图形处理器，图形处理器对接收的图像数据进行处理以获取待测伤口处的血红细胞浓度从而得到烧伤程度和烧伤面积；所述起偏器扩束镜和起偏器的光学中心位于第一轴线上，所述的检偏器和面阵相机的光学中心位于第二轴线上，所述的第一轴线和第二轴线所成夹角符合反射定律；所述基于血红细胞浓度测量的烧伤程度与面积检测系统执行基于血红细胞浓度测量的烧伤程度与面积检测方法，所述检测方法包括以下步骤：S1)、将受伤者置于检测台面上，使其待测伤口位于检偏器的正下方，设置成像装置的采集速度和曝光时间；S2)、设置完毕后，图形处理器发出指令由激光光源发出激光，激光依次经过扩束镜的扩展和起偏器后使得到的偏振光照射到待测伤口上，再经检偏器消除反射光形成散斑图像，由成像装置采集散斑图像信号，远心镜头配合成像装置使用；S3)、图形处理器对散斑图像信号进行处理：S31)、烧伤程度诊断：所述成像装置采集到的任意像素点的信号强度Ip(t)可以表示为：I为背景光强，在忽略室内照明灯光影响的情况下，它不随时间改变，I(t)是系统噪声，分布在整个频率范围，表示动态散斑强度，I为第i项干涉项的振幅，f是调制频率，Π[t-t]是矩形函数，定义为Π[t-t]＝H[t-t+T/2]-H[t-t-T/2]，t是采集的中间时刻，T是总的采集时间，T与采集帧数、采集速率有关，将采集到的原始散斑图像信号进行傅里叶变换，傅里叶变换如下：0niiT/20T/20000FFT[I(t)]＝i[u]+i[u]+i[u±f] (2)；t→upsndi其中，i[u]＝I sinc(Tu)为频域静态信号，i[u]为系统噪声的频谱信号，为频域动态信号，而后分别对静态信号和动态信号进行逆傅里叶变换，时域静态信号为FFT[i[u]]＝I(x, y, t)，动态信号为FFT[i[u]]＝I(x, y, t)；s0nssdd再利用动态信号强度平均值与静态信号强度平均值来求比值MD(x, y)，表示为：t由MDt(x, y)即可得出血红细胞相对浓度，从而判定出烧伤程度，其中，<I(x, y, t)>表示对运动的散射粒子所对应的动态信号、即公式(1)中第三项沿时间方向取平均值，<I(x, y, t)>表示对背景光强信号I沿时间方向取平均值；dtst0所述的方法还包括以下步骤：S32)、烧伤面积计算诊断：利用步骤S31)中获得的血红细胞相对浓度对采集到的散斑图像进行分割，再通过步骤S31)中获得的MDt(x, y)值对分割的各个小区域进行归类和相加得到烧伤面积，具体计算如下：先设定需要检测的比值区间(j, k)，j和k分别为最小值和最大值，筛选在比值区间(j, k)内的像素，像素点判断值I用如下关系式表达：jk(x, y)I＝(MD(x, y)＞j)×(MD(x, y)＜k) (4)；jk(x, y)tt若MD(x, y)在比值区间(j, k)内，则I为1，否则为0；将落在比值区间(j, k)内的像素点进行累加，得到满足比值区间(j, k)的像素点的总和S：tjk(x, y)jkS＝ΣI (5)；jkjk(x, y)把像素点总和S转换为实际烧伤面积S，关系式表达如下：jkS＝K×S (6)；jkK为转换比例，K由像素大小与实际比值测得。。来自马-克-数-据