一种便携式皮肤镜系统技术方案

本发明专利技术公开了一种便携式皮肤镜系统，包括便携式皮肤镜、监控终端以及云平台，便携式皮肤镜将采集到的包含患者病灶特征的图像发送监控终端，监控终端对图像进行归类整理，并上传到云平台；所述云平台用于基于存储的病灶图像构建病灶数据库；皮肤镜包括图像采集单元、图像处理单元和无线发送单元，图像处理单元包括依次连接的模糊度调整模块、模数转换器、图像分割模块、数模转换器；模糊度调整模块用于接收图像信号，并对图像信号的模糊度进行调节；图像分割模块对转换成数字信号的图像信号进行分割提取出病灶特征；无线发送单元根据电池电量采用不同的发射频率将图像发送监控终端。本发明专利技术可以提高病灶区域的特征提取精度，延长皮肤镜使用时间。延长皮肤镜使用时间。延长皮肤镜使用时间。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式皮肤镜系统


[0001]本专利技术属于皮肤镜
，具体涉及一种便携式皮肤镜系统。

技术介绍

[0002]皮肤镜作为一种无创性皮肤疾病诊断工具，在临床上可用于诸多皮肤疾病的诊断，而便携式皮肤镜因其小巧轻便、便于携带而在皮肤疾病诊断、美容等领域广泛应用。便携式皮肤镜使用时需要医师手持皮肤镜进行拍摄，因此需要有一定的使用经验。
[0003]1.现有皮肤镜在拍摄图像后均是采用一系列的软件算法直接对采集到的图像进行相应处理，但是由于算法的各种局限性，直接对采集图像进行处理容易导致训练图像质量较低，进而导致模型的特征识别度较差。
[0004]2.现有技术中，便携式皮肤镜的使用时间均较短，一般为3
‑
4个小时，完全不能满足便携式或者医师外出就医比如下乡就医等实际使用需求。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本专利技术提出了一种便携式皮肤镜系统。为解决以上技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种便携式皮肤镜系统，包括便携式皮肤镜、监控终端以及云平台，所述便携式皮肤镜用于采集皮肤异常图像，利用模糊度调整模块对采集到的图像模糊度进行调整，基于调整后的图像提取患者病灶特征并发送给监控终端；所述监控终端用于对接收到的图像进行归类整理，并上传到云平台；所述云平台用于基于存储的病灶图像构建病灶数据库。
[0007]所述便携式皮肤镜包括用于对皮肤异常区域进行图像采集的图像采集单元，图像采集单元输出的图像信号传输到图像处理单元，所述图像处理单元包括依次连接的模糊度调整模块、模数转换器、图像分割模块、数模转换器；所述模糊度调整模块用于接收图像采集单元所输出的图像信号，并对图像信号的模糊度进行调节，模数转换器将调节后的图像信号转换为数字信号，并发送给图像分割模块；所述图像分割模块对转换成数字信号的图像信号进行分割提取出病灶特征，并将提出的病灶特征的图像信号发送给数模转换器，数模转换器将图像信号再转换为模拟信号，并发送给无线发送单元；所述无线发送单元根据皮肤镜电池的电量采用对应的发射频率将图像发送到监控终端。
[0008]所述模糊度调整模块包括直流信号提取器、直流变化量检测器和直流信号调节器，直流信号提取器从图像采集单元采集的图像信号中提取出直流信号，并将其发送直流变化量检测器；所述直流变化量检测器对直流信号的变化状态进行检测，直流信号调节器根据直流信号的变化状态对直流信号进行调节，进而对图像信号的模糊度进行调节。
[0009]所述图像分割模块是采用基于注意力机制构建的U
‑
Net分割模型对模数转换器转换后的图像进行分割并提取病灶特征；
[0010]所述基于注意力机制构建的U
‑
Net分割模型基于以下方法训练得到：
[0011]①
，图像数据预处理；
[0012]②
，构建包括编码层、解码层和两层的注意力层的U
‑
Net网络；
[0013]③
，将预处理后的图像输入U
‑
Net网络中进行训练得到U
‑
Net分割模型，同时利用交叉熵作为损失函数对U
‑
Net分割模型进行优化选取最优模型。
[0014]所述编码层由卷积层和池化层组成，解码层由卷积层、反卷积层和激活函数组成，编码层用于接收预处理后的图像数据，利用卷积层和池化层提取图像特征数据并发到第一注意力层，利用第一注意力层对提取后的特征数据进行进一步提取，同时利用解码层进行解码，解码后的特征图输入第二注意力层，第二注意力层输出的解码后的特征图与第一注意力层输出的特征图进行拼接融合后再经激活函数处理后得到最终的输出特征图。
[0015]所述编码层的输出为：
[0016][0017]式中，表示编码层第l层网络的输出，Q表示特征聚合操作，COV表示卷积操作，L表示总层数，表示第l
‑
1层网络的输出，P(
·
)表示下采样；
[0018]解码层的输出为：
[0019][0020]式中，表示解码层第l层网络的输出，U(
·
)表示上采样，[
·
]表示通道维度拼接。
[0021]所述损失函数的公式为：
[0022][0023]式中，y
i
表示像素点i在图像数据中的像素值，表示像素点i在U
‑
Net分割模型输出结果中的像素值，γ表示折扣因子。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]1.模糊度调整模块通过对图像信号中的直流信号进行检测和调节，可以对图像信号进行实时监控并改善，解决了图像拍摄聚焦时导致图像模糊质量不高的技术问题；改善后的图像信号再利用U
‑
Net分割模型进行分割和异常图像区域的特征提取，改善了软件算法训练图像的质量，提高了模型提取特征的精度；
[0026]2.U
‑
Net分割模型在传统Unet网络的基础上增加了两层注意力层，两层注意力层分别对编码层的特征和解码层的特征进行提取，进一步利用双注意力机制提高了特征提取精度，提高了分割后的病灶区的图像质量；
[0027]3.直流信号提取器利用两层滤波网络对直流信号进行提取，提高了直流信号的纯净度，直流变化量检测器利用运放器AR3、运放器AR4、二极管D1、二极管D2对直流信号的变化率进行幅值检测，当图像的模糊度较差时，才对图像模糊度进行调整，节省了功耗；
[0028]4，电池检测电路对皮肤镜的电池进行实时检测，根据电池的电量对无线发送单元的发射频率进行调整，同时采用硬件和软件的结合对图像进行综合处理，提高了特征识别
精度，节省了电量，延长了电池的使用时间。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术的结构示意图。
[0031]图2为本专利技术分割模型的网络结构图。
[0032]图3为模糊度调整模块的电路图。
[0033]图4为电池检测电路的电路图。
[0034]图5为无线发送单元的电路图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]实施例1：一种便携式皮肤镜系统，如图1所示，包括便携式皮肤镜、监控终端以及云平台，便携式皮肤镜将采集到的包含患者病灶特征的图像发送给监控终端，监控终端对接收到的图像进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式皮肤镜系统，其特征在于，包括便携式皮肤镜、监控终端以及云平台，所述便携式皮肤镜用于采集皮肤异常图像，利用模糊度调整模块对采集到的图像模糊度进行调整，基于调整后的图像提取患者病灶特征并发送给监控终端；所述监控终端用于对接收到的图像进行归类整理，并上传到云平台；所述云平台用于基于存储的病灶图像构建病灶数据库。2.一种便携式皮肤镜系统，其特征在于，所述便携式皮肤镜包括用于对皮肤异常区域进行图像采集的图像采集单元，图像采集单元输出的图像信号传输到图像处理单元，所述图像处理单元包括依次连接的模糊度调整模块、模数转换器、图像分割模块、数模转换器；所述模糊度调整模块用于接收图像采集单元所输出的图像信号，并对图像信号的模糊度进行调节，模数转换器将调节后的图像信号转换为数字信号，并发送给图像分割模块；所述图像分割模块对转换成数字信号的图像信号进行分割提取出病灶特征，并将提出的病灶特征的图像信号发送给数模转换器，数模转换器将图像信号再转换为模拟信号，并发送给无线发送单元；所述无线发送单元根据皮肤镜电池的电量采用对应的发射频率将图像发送到监控终端。3.根据权利要求2所述的便携式皮肤镜系统，其特征在于，所述模糊度调整模块包括直流信号提取器、直流变化量检测器和直流信号调节器，直流信号提取器从图像采集单元采集的图像信号中提取出直流信号，并将其发送直流变化量检测器；所述直流变化量检测器对直流信号的变化状态进行检测，直流信号调节器根据直流信号的变化状态对直流信号进行调节，进而对图像信号的模糊度进行调节，并将调节后的图像信号发送到模数转换器。4.根据权利要求2所述的便携式皮肤镜系统，其特征在于，所述图像分割模块是采用基于注意力机制构建的U
‑
Net分割模型对模数转换器转换后的图像进行分割并提取病灶特征；所述基于注意力机制构建的U

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚丽，张超，张琦，王萍，王峰，
申请(专利权)人：刘亚丽，
类型：发明
国别省市：