[发明专利]皮肤血流和血管的监测成像方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种皮肤血流和血管的监测成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过红外热像仪采集皮肤热图像；

根据所述皮肤热图像进行图像预处理获取热信号；

根据小波滤波算法将所述热信号转换为对应的血流信号；

将所述血流信号映射成各帧的像素点完成血管功能成像，所述成像包括血管内皮调节功能成像、血管神经调节功能成像、血管肌源性调节功能成像以及皮肤血流分布成像；

其中，根据所述皮肤热图像进行图像预处理获取热信号这一步骤包括：

根据所述皮肤热图像提取人体皮肤区域；

根据提取人体皮肤区域后的图像进行逐帧配准得到各帧热图像点的对应关系；

其中，根据小波滤波算法将所述热信号转换为对应的血流信号这一步骤包括：通过小波变换进行信号重构；信号重构后的血流信号满足如下表达式：

其中，W_T→B(a，b)是对皮肤温度信号小波系数W(a，b)的幅值和相位分别进行调整得到的；所述皮肤温度信号小波系数W(a，b)满足如下表达式：

其中，B(t)是信号重构后的血流信号，a为尺度因子，b为平移因子，t₀为温度信号总时长，t为时间，为小波基函数φ(t)的共轭，T(t)为提取出单点的皮肤温度时变信号；

其中，小波系数W(a，b)的幅值和相位的调整过程包括：

计算表皮温度波动相对于皮下热源波动的相差和相对幅值C_AMP(f，z)_theoretical，所述相差和相对幅值C_AMP(f，z)_theoretical满足如下表达式：

f为波动频率，z为传播距离，χ为皮肤导热系数；

对皮肤温度信号小波系数W(a，b)的幅值和相位分别进行调整，得到相应的血流信号小波系数W_T→B(a，b)满足如下表达式：

其中，i为虚数单位。

2.根据权利要求1所述的一种皮肤血流和血管的监测成像方法，其特征在于，所述根据小波滤波算法将所述热信号转换为对应的血流信号这一步骤具体包括：

通过小波变换完成对所述图像预处理结果的温度信号时频分析；

对时频分析结果进行幅值调整；

对幅值调整的结果进行相位修正。

3.根据权利要求2所述的一种皮肤血流和血管的监测成像方法，其特征在于，所述通过小波变换完成对所述图像预处理结果的温度信号时频分析这一步骤具体包括：

根据所述各帧热图像的点对应关系提取单点的皮肤温度时变信号；

将所述时变信号通过连续小波变换得到温度信号小波系数。

4.根据权利要求2所述的一种皮肤血流和血管的监测成像方法，其特征在于，所述通过小波反变换将相位修正后的结果进行信号重构这一步骤具体包括：获取所述相位修正后的血流信号小波系数；

将所述血流信号小波系数通过小波反变换得到血流信号。

5.根据权利要求1所述的一种皮肤血流和血管的监测成像方法，其特征在于，所述将所述血流信号映射成各帧的像素点完成血管功能成像这一步骤具体包括：

将重构后的信号中的有效像素点进行滤波；

将滤波后的信号按时间和空间坐标进行排布。