一种创面评估系统

本技术属于医学图像处理，尤其涉及一种创面评估系统。

背景技术：

1、目前，在临床上主要依赖人工测量或人工智能（artificial intelligence，ai）图像识别对创面进行评估。

2、其中，人工测量通常是护士使用一次性纸质尺子放置在伤口旁，随后通过肉眼观察尺子刻度估算大小，并凭经验判断伤口颜色。ai图像识别通常智能系统基于ai视觉对包含创面的图像进行目标检测或实例分割算法识别伤口区域，估算像素面积。

3、但是，人工测量存在评判主观性较强，测量精度较低的技术问题，ai图像识别，在对创面面积识别时，缺乏物理基准和集合校正，易受图像拍摄角度的影响，在对创面颜色进行评估时，易受环境光干扰，难以输出真实创面面积。因此，相关技术存在创面评估存在精度较低的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种创面评估系统，以解决创面评估精度低的问题。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，提供了一种创面评估系统，该创面评估系统包括：图像采集模块、几何校正模块、色彩还原模块、图像分割模块和输出模块，图像采集模块，用于采集原始红绿蓝（red、green、blue，rgb）图像；原始rgb图像包含创面和标定参照物；标定参照物与创面之间具有预设间距；几何校正模块，用于基于参考图像确定像素当量和基准坐标，并基于标定参照物的特征点的图像坐标，与基准坐标，确定单应矩阵；像素当量用于表示单个像素所对应的实际物理尺寸；色彩还原模块，用于基于标定参照物构建观测颜色空间与标准颜色空间的映射函数，并利用映射函数对原始rgb图像进行色彩还原，得到色彩还原后的图像；图像分割模块，用于对色彩还原后的图像进行分割处理，得到创面的第一二值化掩膜（mask），并基于单应矩阵、第一二值化掩膜和色彩还原后的图像，得到第一创面图像和第二二值化掩膜；第一创面图像仅包含创面；输出模块，用于基于第二二值化掩膜和像素当量，计算创面的物理参数，并输出物理参数和第一创面图像；物理参数用于表示创面的实际物理尺寸。

4、可选的，标定参照物包括直角标定尺，直角标定尺的直角边上设有刻度线。

5、可选的，参考图像是基于标准放置的直角标定尺构建的，几何校正模块具体用于：基于参考图像，确定刻度线对应的像素数，并基于像素数与刻度线的实际长度，确定像素当量；基于原始rgb图像，确定直角标定尺上多个特征点的图像坐标；基于参考图像，确定多个特征点对应的基准坐标；基于直接线性变换算法、图像坐标和基准坐标，确定单应矩阵。

6、可选的，直角标定尺包括第一标定板和第二标定板，第一标定板和第二标定板上均设有多个色块；第一标定板与第二标定板垂直。

7、可选的，色彩还原模块具体用于：分别针对每个色块，提取原始rgb图像中与色块对应的图像区域，将图像区域的平均像素rgb值确定为第一rgb值；提取参考图像中与色块对应的标准图像区域，将标准图像区域的平均像素rgb值确定为参考rgb值；基于第一rgb值和参考rgb值，构建观测颜色空间与标准颜色空间之间的映射函数；利用映射函数对原始rgb图像进行色彩还原，得到色彩还原后的图像。

8、可选的，映射函数满足下述公式：

9、；

10、其中，用于表示参考rgb值，用于表示第一rgb值，用于表示的色彩校正矩阵，用于表示的偏移量向量。

11、可选的，图像分割模块具体用于：将色彩还原后的图像输入创面语义分割网络中，得到创面的第一二值化掩膜；创面语义分割网络用于对色彩还原后的图像进行分割处理；将第一二值化掩膜与色彩还原后的图像对应像素相乘，得到第二创面图像；第二创面图像仅包含创面；利用单应矩阵对第二创面图像进行坐标校正，得到第一创面图像；第一创面图像仅包含创面；利用单应矩阵对第一二值化掩膜进行坐标校正，得到第二二值化掩膜。

12、可选的，物理参数包括：长度、宽度和面积，输出模块具体用于：确定第二二值化掩膜中的总像素数；基于总像素数与像素当量，计算创面的面积；获取第二二值化掩膜的最小外接矩形在第一方向上的第一边长对应的第一像素数量，以及最小外接矩形在第二方向上的第二边长对应的第二像素数量；第一方向与第二方向垂直；基于第一像素数量、第二像素数量和像素当量，计算创面的长度和创面的宽度；输出创面的面积、长度、宽度以及第一创面图像。

13、可选的，创面的面积满足下述公式：

14、

15、其中，用于表示面积，用于表示第二二值化掩膜中的总像素数，用于表示像素当量。

16、可选的，输出模块具体用于：将第一像素数量与像素当量的乘积，确定为创面的长度；将第二像素数量与像素当量的乘积，确定为创面的宽度。

17、第二方面，提供了一种创面评估方法，应用于如第一方面所述的创面评估系统，该方法包括：

18、采集原始rgb图像；原始rgb图像包含创面和标定参照物；标定参照物与创面之间具有预设间距；基于参考图像确定像素当量和基准坐标，并基于标定参照物的特征点的图像坐标，与基准坐标，确定单应矩阵；像素当量用于表示单个像素所对应的实际物理尺寸；基于标定参照物构建观测颜色空间与标准颜色空间的映射函数，并利用映射函数对原始rgb图像进行色彩还原，得到色彩还原后的图像；对色彩还原后的图像进行分割处理，得到创面的第一二值化掩膜，并基于单应矩阵、第一二值化掩膜和色彩还原后的图像，得到第一创面图像和第二二值化掩膜；第一创面图像仅包含创面；基于第二二值化掩膜和像素当量，计算创面的物理参数，并输出物理参数和第一创面图像；物理参数用于表示创面的实际物理尺寸。

19、可选的，标定参照物包括直角标定尺，直角标定尺的直角边上设有刻度线。

20、可选的，参考图像是基于标准放置的直角标定尺构建的，基于参考图像确定像素当量和基准坐标，并基于标定参照物的特征点的图像坐标，与基准坐标，确定单应矩阵，具体包括：基于参考图像，确定刻度线对应的像素数，并基于像素数与刻度线的实际长度，确定像素当量；基于原始rgb图像，确定直角标定尺上多个特征点的图像坐标；基于参考图像，确定多个特征点对应的基准坐标；基于直接线性变换算法、图像坐标和基准坐标，确定单应矩阵。

21、可选的，直角标定尺包括第一标定板和第二标定板，第一标定板和第二标定板上均设有多个色块；第一标定板与第二标定板垂直。

22、可选的，基于标定参照物构建观测颜色空间与标准颜色空间的映射函数，并利用映射函数对原始rgb图像进行色彩还原，得到色彩还原后的图像，具体包括：分别针对每个色块，提取原始rgb图像中与色块对应的图像区域，将图像区域的平均像素rgb值确定为第一rgb值；提取参考图像中与色块对应的标准图像区域，将标准图像区域的平均像素rgb值确定为参考rgb值；基于第一rgb值和参考rgb值，构建观测颜色空间与标准颜色空间之间的映射函数；利用映射函数对原始rgb图像进行色彩还原，得到色彩还原后的图像。

23、可选的，映射函数满足下述公式：

24、；

25、其中，用于表示参考rgb值，用于表示第一rgb值，用于表示的色彩校正矩阵，用于表示的偏移量向量。

26、可选的，对色彩还原后的图像进行分割处理，得到创面的第一二值化掩膜，并基于单应矩阵、第一二值化掩膜和色彩还原后的图像，得到第一创面图像和第二二值化掩膜，具体包括：将色彩还原后的图像输入创面语义分割网络中，得到创面的第一二值化掩膜；创面语义分割网络用于对色彩还原后的图像进行分割处理；将第一二值化掩膜与色彩还原后的图像对应像素相乘，得到第二创面图像；第二创面图像仅包含创面；利用单应矩阵对第二创面图像进行坐标校正，得到第一创面图像；第一创面图像仅包含创面；利用单应矩阵对第一二值化掩膜进行坐标校正，得到第二二值化掩膜。

27、可选的，物理参数包括：长度、宽度和面积，基于第二二值化掩膜和像素当量，计算创面的物理参数，并输出物理参数和第一创面图像，具体包括：确定第二二值化掩膜中的总像素数；基于总像素数与像素当量，计算创面的面积；获取第二二值化掩膜的最小外接矩形在第一方向上的第一边长对应的第一像素数量，以及最小外接矩形在第二方向上的第二边长对应的第二像素数量；第一方向与第二方向垂直；基于第一像素数量、第二像素数量和像素当量，计算创面的长度和创面的宽度；输出创面的面积、长度、宽度以及第一创面图像。

28、可选的，创面的面积满足下述公式：

29、

30、其中，用于表示面积，用于表示第二二值化掩膜中的总像素数，用于表示像素当量。

31、可选的，基于第一像素数量、第二像素数量和像素当量，计算创面的长度和创面的宽度，具体包括：将第一像素数量与像素当量的乘积，确定为创面的长度；将第二像素数量与像素当量的乘积，确定为创面的宽度。

32、第三方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当计算机可读存储介质中存储的计算机执行指令由创面评估系统执行时，创面评估系统能够执行如第二方面所述的创面评估方法。

33、第四方面，提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括：计算机程序或指令，当计算机程序或指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第二方面所述的创面评估方法。

34、本技术的上述方案有如下的有益效果：

35、在本技术的实施例中，通过采集包含创面和标定参照物的原始rgb图像，并基于参考图像计算像素当量，然后，基于标定参照物构建从观测颜色空间到标准颜色空间的映射函数，并利用该映射函数对原始rgb图像进行色彩还原，接着，对色彩还原后的图像进行分割处理，得到创面的第二二值化掩膜，并基于该第二二值化掩膜和色彩还原后的图像生成仅包含创面的第一创面图像，基于第二二值化掩膜和像素当量，得到创面的物理参数，输出该物理参数和第一创面图像。

36、其中，基于标定参照物构建从观测颜色空间到标准颜色空间的映射函数，对原始rgb图像进行色彩还原，有效剥离环境光的影响，还原创面组织的真实颜色，提高了创面评估精度，为伤口分期提供客观的量化依据。再以标定参照物为物理基准，将像素尺寸映射为真实物理尺寸，且可基于创面的第二二值化掩膜直接贴合伤口边缘进行高精度的实例分割，从而计算出精确的不规则真实面积，达到提高创面评估精度的效果。

37、本技术中的第一方面、第二方面、第三方面以及第四方面的有益效果，均可以参考上述有益效果的分析，此处不再赘述。