一种压疮伤口床尺寸自动测量方法及系统

技术领域

本发明涉及医学影像技术领域，尤其涉及一种压疮伤口床尺寸自动测量方法及系统。

背景技术

压疮(pressure sores)，又称压迫性溃疡(pressure ucler)，俗称褥疮，是指不同程度的压力或剪切力造成皮肤及局部组织缺血、缺氧而形成的坏死和溃疡。一旦产生压疮，恢复不易，且病情进展极快，若不能及早发现并采取保护措施，则很容易快速恶化甚至产生脓毒血症，危及患者的生命安全。

当前压疮评估依赖于相关量表，护理人员在进行压疮分析时通常需要人工测量和记录压疮伤口床的最大长度和宽度等伤口床尺寸信息，但是在定位伤口床最大长度和宽度往往存在一定的主观性，测量误差较大。针对人工测量的问题，CN111768359A公开了一种图像处理设备、图像处理方法和存储介质，其通过图像处理来识别患部面积，在更大程度上减轻可医务人员的负担和患者的负担。然而，该方法依赖于特定的图像拍摄设备，需要根据设备拍摄过程中的参数(对焦参数、拍摄角度等)计算图像像素于实际距离的换算比例，限制了其面向大规模筛查场景的使用。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种压疮伤口床尺寸自动测量方法及系统，主要解决现有压疮识别方法依赖于特定图像设备，其应用范围受限的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提出一种压疮伤口床尺寸自动测量方法，包括以下步骤：

S1，获取带标尺的压疮图像，并提取所述压疮图像的刻度值，计算得到比例尺数值；

S2，识别所述压疮图像中所有的伤口床，得到不同编号的所述伤口床的最大长度像素距离值和最大宽度像素距离值；

S3，分别将不同编号的所述伤口床对应的最大长度值和最大宽度像素距离值除以所述比例尺数值，得到不同编号伤口床的最大长度值和最大宽度值。

在一些实施方式中，S1包括：

S11，定位所述压疮图像中全部的文本区域，

S12，检测所述文本区域内包含的文本内容，输出识别结果；

S13，提取所述识别结果中包含数字的区域，定义为候选框，所述候选框中的数字作为刻度值，并计算所述候选框的中心点坐标；

S14，计算相邻的所述候选框的中心点坐标之间的欧氏距离，所述欧氏距离除以对应的两个刻度值之间的差值，得到每厘米对应的像素距离，将所述像素距离作为比例尺数值的备选值；

S15，融合多组所述备选值，作为最终的所述比例尺数值。

在一些实施方式中，S2包括：

S21，分割所述压疮图像中包含的伤口床，得到伤口床分割掩码；

S22，对所述伤口床分割掩码中不同的连接伤口床区域进行编码，得到伤口床掩码；

S23，分别提取每个独立的所述伤口床掩码的边缘轮廓点，迭代计算当前伤口床中所有边缘轮廓点彼此之间的像素坐标欧式距离，取最大值h

在一些实施方式中，在S1中，将标尺置放在与压疮位于同一侧的皮肤表面，且标尺不允许与任何压疮的边缘重叠，所述压疮图像中至少包含两个来源于所述标尺中的数字。

在一些实施方式中，所述压疮图像输入DBNet文本检测模型，将所述压疮图像中的文本识别为文本候选框，所述文本候选框输入CRNN文本识别模型，获得所述识别结果。

在一些实施方式中，记录所述识别结果的数字结果，然后提取所述识别结果中为数字的区域，得到对应的所述候选框的四角坐标，根据所述候选框的四角坐标计算所述候选框的中心点坐标。

在一些实施方式中，采用U-Net分割模型分割所述压疮图像中包含的伤口床，得到所述伤口床分割掩码，采用连接组件标记算法对所述伤口床分割掩码中不同的连接伤口床区域进行编码。

本发明第二方面提出一种压疮伤口床尺寸自动测量系统，包括：

比例尺计算模块，用于获取带标尺的压疮图像，并提取所述压疮图像的刻度值，计算得到比例尺数值；

像素距离值识别模块，用于识别所述压疮图像中所有的伤口床，得到不同编号的所述伤口床的最大长度像素距离值和最大宽度像素距离值；

伤口床测量模块，用于分别将不同编号的所述伤口床对应的最大长度值和最大宽度像素距离值除以所述比例尺数值，得到不同编号伤口床的最大长度值和最大宽度值。

本发明第三方面提出一种压疮伤口床尺寸自动测量装置，所述装置包括存储器、处理器和通信模块，其中，

所述存储器用于存储可执行程序代码；

所述处理器与所述存储器耦合；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行上述的压疮伤口床尺寸自动测量方法。

本发明第四方面提出一种计算机可存储介质，所述计算机可存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行上述的压疮伤口床尺寸自动测量方法。

本发明的有益效果为：通过获取带有标尺的压疮图像，以及采用图像识别比例尺，以非接触的方式快速自动测量图像中的单个或多个伤口床的最大长度、宽度等临床参数，供临床医生参考，且不依赖于特定图像设备，应用范围广。

附图说明

图1为本发明实施例一公开的压疮伤口床尺寸自动测量方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二公开的压疮伤口床尺寸自动测量系统的结构示意图；

图3为本发明实施例三公开的压疮伤口床尺寸自动测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

本实施例提出了一种压疮伤口床尺寸自动测量方法，通过获取带有标尺的压疮图像，以及采用图像识别比例尺，以非接触的方式快速自动测量图像中的单个或多个伤口床的最大长度、宽度等临床参数，供临床医生参考，且不依赖于特定图像设备，应用范围广。如图1所示，包括以下步骤：

S1，获取带标尺的压疮图像，并提取压疮图像的刻度值，计算得到比例尺数值。在本发明方案中，所使用的标尺必须预先确定其长度单位，比如使用厘米标尺或者毫米标尺，本实施例中统一使用厘米标尺作为说明。

具体的，S1包括：

S11，定位压疮图像中全部的文本区域，在一示例中，压疮图像输入DBNet文本检测模型，将压疮图像中的文本识别为文本候选框。本实施例中所述的压疮图像为通过如手机、相机等可拍摄设备拍摄所得带有标尺的压疮部位图像，其中标尺为护理过程中人工测量所使用的标尺，放置于压疮部位旁边，于拍摄时一并获取到图像中。应当知晓的是，将标尺置放在与压疮位于同一侧的皮肤表面，且标尺不允许与任何压疮的边缘重叠，避免标尺接触压疮引起交叉感染，并避免标尺覆盖压疮影像导致损失真实的创口床范围，压疮图像中至少包含两个来源于标尺中的数字。

S12，检测文本区域内包含的文本内容，输出识别结果，在一示例中，文本候选框输入CRNN文本识别模型，获得识别结果。

S13，提取识别结果中包含数字的区域，定义为候选框，候选框中的数字作为刻度值，并计算候选框的中心点坐标。在本实施例中，记录识别结果的数字结果，记为i＝1,2,...,N；然后提取识别结果中为数字的区域，则得到对应的候选框的四角坐标(x

S14，计算相邻的候选框的中心点坐标之间的欧氏距离，欧氏距离除以对应的两个刻度值之间的差值，得到每厘米对应的像素距离，将像素距离作为比例尺数值的备选值。在实际实施过程中，备选值可能出现误差，主要有两个来源：第一，检测的刻度值候选框(即包含了数字的候选框)位置本身可能存在误差；第二，文本识别可能存在错误(虽然概率较低)，如数字1错误识别为7，同样会引入误差，在本实施例中，通过多组取均值或者中位数抹掉误差。

在本实施例中，首先计算检测到的相邻两个候选框的中心点坐标的欧氏距离D

然后计算相邻刻度值n

通过欧氏距离D

本实施例中，假设检测到刻度值为1、2和4，其候选框的四角坐标分别为(x

具体的，先计算刻度值1和2文本识别候选框中心点坐标之间的距离得到D

计算刻度值1和2数值之间的差值得到d

通过欧氏距离D

计算刻度值2和4文本识别候选框中心点左边之间的距离得到D

计算刻度值2和4数值之间的差值得到d

通过欧氏距离D

S15，融合多组备选值，作为最终的比例尺数值s，融合方法可采用求均值或中位值等方法。

在本实施例中，采用均值计算最终的比例尺数值s:

假设检测到刻度值为1、2和4，计算得到比例尺数值的备选值S

S2，识别压疮图像中所有的伤口床，得到不同编号的伤口床的最大长度像素距离值和最大宽度像素距离值。

S2包括：

S21，分割压疮图像中包含的伤口床，得到伤口床分割掩码；

S22，对伤口床分割掩码中不同的连接伤口床区域进行编码，得到伤口床掩码；在一示例中，采用U-Net分割模型分割压疮图像中包含的伤口床，得到伤口床分割掩码，该伤口床分割掩码为二值图像，图像中数值为1的像素区域代表伤口床，数值为0的表示其他区域(或者背景)。采用连接组件标记算法(connected componentlabeling algorithm)对伤口床分割掩码中不同的连接伤口床区域进行编码，假设总共有N个伤口床连接区域，则不同连接区域分别编码为1到N，代表N个独立的伤口床。

S23，分别提取每个独立的伤口床掩码的边缘轮廓点，迭代计算当前伤口床中所有边缘轮廓点彼此之间的像素坐标欧式距离，取最大值h

在本实例中，如对于每个独立的伤口床掩码，提取其边缘轮廓点M个，坐标(x

取最大值h

h

该距离对应的两个边缘轮廓点之间的连线为该伤口床的最大长度线段，沿着最大长度线段的垂直方向，计算该方向上伤口床边界轮廓点之间的像素坐标欧式距离，取最大值w

S3，分别将不同编号的伤口床对应的最大长度值和最大宽度像素距离值除以比例尺数值，得到不同编号伤口床的最大长度值和最大宽度值，这里以厘米为单位。

需要说明的是，上述示意的DBNet(实现文本检测)，CRNN(实现文本识别)，U-Net(实现图像语义分割，即伤口床分割)等，仅作为一个可选的示例，也可以将其替换为任何可实现同样功能的计算机视觉模型。

实施例二

本实施例提出了一种压疮伤口床尺寸自动测量系统，包括：

比例尺计算模块201，用于获取带标尺的压疮图像，并提取压疮图像的刻度值，计算得到比例尺数值；

像素距离值识别模块202，用于识别压疮图像中所有的伤口床，得到不同编号的伤口床的最大长度像素距离值和最大宽度像素距离值；

伤口床测量模块203，用于分别将不同编号的伤口床对应的最大长度值和最大宽度像素距离值除以比例尺数值，得到不同编号伤口床的最大长度值和最大宽度值。

本实施例中提出的模块201、202、203中所进行的数据处理过程可参阅实施例一中的S1-S3。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的又一种压疮伤口床尺寸自动测量装置的结构示意图。如图3所示，该控制平台可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器301；

与存储器301耦合的处理器302；

处理器302调用存储器301中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一所描述的压疮伤口床尺寸自动测量方法中的步骤。

实施例四

本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一所描述的压疮伤口床尺寸自动测量方法中的步骤。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-OnlyMemory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-OnlyMemory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种压疮伤口床尺寸自动测量方法及系统所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离奔放各项实施例技术方案的精神和范围。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。