[发明专利]基于近红外光谱技术的压疮检测系统

权利要求书

1.一种基于近红外光谱技术的压疮检测系统，其特征在于，所述系统包括输入装置、检测装置、系统程序、红外摄像头、机械臂、输出装置；所述的输入装置用于输入信息；所述的检测装置包括检测面，所述检测面为矩形平面，中心为可见光源及近红外光源，周围交错矩阵排列摄像头和低功率激光发生器，且各摄像头和激光发生器均垂直于检测面；所述红外摄像头固定于病室固定位置；所述的可见光源用于输出不同强度的可见光照射于患者检测部位；所述的近红外光源用于输出不同频率、波长及强度的近红外光照射于患者检测部位；所述的低功率激光发生器用于输出低功率激光导引光束投射在患者检测部位；所述的摄像头用于高频同步采集患者检测部位的图像；所述机械臂一端固定于病室固定位置，另一端固定检测装置；所述的输出装置用于输出检测结果；所述系统程序分别与输入装置、检测装置、红外摄像头、机械臂、输出装置连接；所述的检测装置上还设有参照红外光源，以标识检测装置的空间位置；所述的红外摄像头有多个，且所述多个红外摄像头用于高频同步采集患者及参照红外光源的多组二维红外图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的输入装置用于输入患者一般信息及检测部位信息，一般信息包括姓名、性别、年龄、身高、体重、胸围、腰围、皮下脂肪厚度、平时体位及累计时间；所述的机械臂用于调整检测装置空间位置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的系统程序分别与所述输入装置、所述检测装置、所述红外摄像头、所述机械臂、所述输出装置连接；

所述的系统程序与所述输入装置连接，用于接受所述患者一般信息及检测部位信息；

所述的系统程序与所述检测装置连接，用于发出指令开启，关闭可见光源、近红外光源及低功率激光发生器，调整可见光源输出强度及近红外光源输出频率、波长、强度，并接受所述摄像头采集的检测部位的图像、采集图像的时间标识及采集图像的摄像头位置标识；

所述的系统程序与所述红外摄像头连接，用于接受红外摄像头采集的红外图像、采集红外图像的时间标识及采集红外图像的红外摄像头位置标识；

所述的系统程序与所述机械臂连接，用于发出指令调整所述检测装置的空间位置；

所述的系统程序与所述输出装置连接，用于输出检测结果。

4.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述压疮检测过程如下：

经输入装置向系统程序输入患者一般信息及检测部位信息，患者采用一定体位暴露检测部位皮肤，多个红外摄像头高频同步采集患者及参照红外光源的二维红外图像并处理转为数字化图像传输到系统程序，系统程序基于多组二维红外图像及红外摄像头的位置信息计算出病人的人体三维轮廓信息及检测装置空间位置；系统程序根据人体三维轮廓信息及检测部位信息计算出检测部位等高地形图，发出指令支配机械臂调整位置，使检测装置停留于检测部位上方一定位置，检测面与检测部位相对；

系统程序发出指令开启可见光源及激光发生器，调整可见光源输出可见光的强度及调整检测装置的空间位置，调整过程中检测面上的摄像头高频同步采集图像并处理转为数字化图像传输到系统程序；

采集的成组图像传输到系统程序，应用图像识别技术检出导引光束在检测部位的投射点，并检测红斑、水疱及溃疡；如果未检出红斑、水疱及溃疡，则终止检测，判定患者无压疮；

如果检出红斑、水疱及溃疡，则判定患者存在压疮，系统程序结合可见光源输出可见光的强度、可见光源与检测部位的距离及角度计算红斑、水疱及溃疡的形状，并以多个导引光束投射点为标尺计算红斑、水疱及溃疡的面积； 系统程序结合采集的成组图像、摄像头的位置信息、激光发生器的位置信息及检测装置的位置信息进行三维重建，并结合检测部位等高地形图生成与之整合的三维图像，并在三维图像上校正计算的红斑、水疱及溃疡面积；

系统程序发出指令关闭可见光源，开启近红外光源及激光发生器，调整近红外光源输出近红外光的频率、波长、强度及调整检测装置的空间位置，调整过程中检测面上的摄像头高频同步采集图像并处理转为数字化图像传输到程序；

采集的成组图像传输到系统程序，应用图像识别技术检出导引光束在检测部位的投射点及近红外光吸收增强区域；系统程序结合近红外光源输出近红外光的频率、波长、强度、近红外光源与检测部位的距离及角度计算不同深度组织中近红外光吸收增强区域形状，并以多个导引光束投射点为标尺计算不同深度组织中近红外光吸收增强区域的面积；系统程序结合采集的成组图像、摄像头的位置信息、激光发生器的位置信息及检测装置的位置信息进行三维重建，并结合检测部位等高地形图生成与之整合的三维图像，并在三维图像上校正计算的近红外光吸收增强区域面积；

系统程序结合可见光源及近红外光源照射下的检测结果，生成压疮检测结果存储并传输到输出装置。