用于热成像的方法、设备和系统技术方案

公开了一种确定所述活体中的内部三维热可区分区域的方法。所述方法包括获得定义在所述活体的三维空间表示上并且具有以多个图片单元网格化地布置在所述三维空间表示的表面上的热数据的合成热空间图像，其中每个所述图片单元由所述网格上的密度值表示。所述方法还包括在所述网格上搜索由大体相似的密度值表示的至少一个图片单元的集合。对于至少若干个图片单元的集合，所述方法定义多个轨迹，每个轨迹与所述集合的至少一对图片单元相关联并且被定义以致于所述轨迹的每个点在距所述对中的单个图片单元相等热距离处。所述多个轨迹被用于确定所述内部三维热可区分区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成像，并且更具体地，涉及用于获得和分析热像图(thermographic images)的方法、设备和系统。
技术介绍
成像在医疗诊断中的使用追溯到20世纪早期。目前，存在大量不同的成像模态由 医师支配，允许对硬组织和软组织的成像以及对正常组织和病态组织的表征。为了标识炎症的目的，红外线成像被用于表征人体中热可区分位置。红外照相机 产生被称为热像图的二维图像。热像图典型地通过从对象的身体接收在多个红外线波长范 围中的任何一个波长上的辐射并且分析该辐射来提供表面的二维温度图而被获得。热像图 可以是可视图像和对应的温度数据中的任何一个或者两者的形式。用于红外线热成像的来 自红外照相机的输出典型地提供包含多个像素数据点的图像，每个像素提供被可视地显示 的温度信息，使用颜色码或者灰度码。所述温度信息可以被计算机软件进一步处理以生成 例如所述图像或者所述图像的离散区域的平均温度，通过对与所有像素或者其子集相关联 的温度数据取平均。基于所述热像图，医师诊断所述位置，并且确定例如该位置是否包含炎症，同时高 度依靠经验和直觉。美国专利No. 7，072，504公开了利用两个红外照相机(左边的和右边的)与两个 可见光照相机(左边的和右边的)相结合的方法。所述红外照相机被用于提供三维热像图 并且所述可见光照相机被用于提供三维可见光图像。以交叠的方式向用户显示所述三维热 像图和所述三维可见光图像。同样所关心的是美国专利No. 6，442，419，其公开了一种扫描系统，该扫描系统包 括执行从对象提取360°数据的红外线检测机构，以及信号解码机构，所述信号解码机构从 所述红外线检测机构接收电信号并且将所述信号集成到三维轮廓曲面和所述对象的对应 的温度分布的数据中。国际专利申请No. 2006/003658的内容通过引用被并入此处，其公开了包括非热 成像的图像数据获取功能以及热像图数据获取功能的系统。该非热成像的图像数据获取功 能获取非热成像的图像数据，并且所述热像图数据获取功能获取热像图数据。对用于获得和分析热像图的方法、设备以及系统有广泛认可的需要，并且具有这 种方法、设备以及系统将是非常有利的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了计算身体中的热路径的方法。该方法包括(a)将 热数据与至少一部分身体的表面相关联以由此在所述表面上生成热数据图；(b)在所述热 数据图中标识至少一个热可区分区域；以及(c)基于该至少一个热可区分区域的表面分布 计算该至少一部分身体中的热路径。根据下文所描述的本专利技术的优选实施例中另外的特征，通过从所述表面收集热辐 射来实现(a)。根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该方法还包括为所述至少一部分身 体中的组织的发射率而校正所述收集的热辐射。根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个热可区分区域包括至 少两个热可区分区域。根据本专利技术的另一个方面，提供了计算活体中的热路径的方法，其包括获得定义 在活体的三维空间表示上并且具有与所述三维空间表示的表面相关联的热数据的合成热 空间图像。优选地以多个图片单元将所述热数据网格化地布置在所述表面上，每个图片单 元由网格上的密度值表示。该方法还包括在所述热空间图像中标识至少一个热可区分点区 (spot)，以及将所述热空间图像和所述热可区分点区用于计算所述热路径。根据下文所描述的本专利技术的优选实施例中另外的特征，该方法还包括使用至少两 个热轨道以便确定所述活体中的内部三维热可区分区域.根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该方法还包括获得表示所述活体 的不同姿态的附加的合成热空间图像；重复所述热可区分点区标识和所述梯度计算以便确 定对应于所述不同姿态的内部三维热可区分区域；以及比较对应于不同姿态的内部三维热 可区分区域。根据本专利技术的又另一个方面，提供了用于计算活体中的热路径的装置，其包括输 入单元，所述输入单元用于接收合成热空间图像；点区标识单元，所述点标识单元用于在所 述合成热空间图像中标识至少一个热可区分点区；以及计算器，所述计算器用于基于所述 热空间图像和所述热可区分点区计算活体中的所述热路径。根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该装置还包括区域确定单元，所述 区域确定单元被设计和配置用于基于至少两个热轨道来确定所述活体中内部三维热可区 分区域。根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，通过计算在该点区处所述表面的空 间梯度来计算所述热路径。根据本专利技术的又另一个方面，提供了确定所述活体中内部三维热可区分区域的方 法，该方法包括获得合成热空间图像；在网格上搜索由大体上相似的密度值表示的至少 一个图片单元集合；并且对于所述至少一个图片单元集合中的至少一个，定义多个轨迹，每 个轨迹与该集合中的至少一对图片单元相关联并且被定义以便所述轨迹的每个点在距该 对中的单个图片单元相等的热距离处，并且将该多个轨迹用于确定所述内部三维热可区分 区域。根据本专利技术的又另一个方面，提供了用于确定活体中内部三维热可区分区域的装 置，该装置包括输入单元，所述输入单元用于接收合成热空间图像；搜索单元，所述搜索 单元用于在网格上搜索由大体上相似的密度值表示的至少一个图片单元集合；轨迹定义单 元，所述轨迹定义单元用于定义多个轨迹，每个轨迹与该集合的至少一对图片单元相关联 并且被定义以便所述轨迹的每个点在距该对中的单个图片单元相等的热距离处；以及区域 确定单元，所述区域确定单元用于基于该多个轨迹确定所述内部三维热可区分区域。根据下文所描述的本专利技术的优选实施例中另外的特征，该多个轨迹中的至少一个11轨迹是平面。根据所描述的优选实施例中又另外的特征，由该多个轨迹至少部分地界定所述内 部三维热可区分区域。根据所描述的优选实施例中又另外的特征，基于该多个轨迹中的至少若干个的相 交线来确定所述内部三维热可区分区域。根据所描述的优选实施例中又另外的特征，该方法还包括在所述内部三维热可区 分区域内定位源区域。根据所描述的优选实施例中又另外的特征，该装置还包括源区域定位器，用于在 所述内部三维热可区分区域内定位源区域。根据所描述的优选实施例中又另外的特征，从由重心、加权的重心和所述内部三 维热可区分区域的质心构成的组中选择所述源区域。根据本专利技术的其他方面，提供了确定活体中的多个热可区分对象的方法，该方法 包括获得合成热空间图像，其中以围绕所述表面上的至少一个热可区分点区的闭合等温 线来表征所述热数据；基于所述合成热空间图像确定所述活体中的内部三维热可区分区 域；分析所述三维空间表示以便在所述三维空间表示内定义分界线，其中属于分界线一侧 上的点对应于所述表面上的单个热区分的点区，而属于所述分界线另一侧上的点对应于所 述表面上的多个热区分的点区；以及将所述内部三维热可区分区域与所述分界线相比较以 便确定活体中的热可区分对象的数量。根据本专利技术的又其他方面，提供了用于确定活体中的多个热可区分对象的装置， 该装置包括输入单元，所述输入单元用于接收合成热空间图像；区域确定单元，所述区域 确定单元用于基于所述合成热空间图像确定活体中内部三维热可区分区域；分析器，所述 分析器用于分析三维空间表示以便在所述三维空间表示内定义分界线，其中属于分界线一 侧上的点对应于表面上的单个热区分的点区，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算活体中的热路径的方法，所述方法包括：获得定义在所述活体的三维空间表示上并且具有与所述三维空间表示的表面相关联的热数据的合成热空间图像；在所述热空间图像中标识至少一个热可区分点区（ｓｐｏｔ）；以及将所述热空间图像和所述热可区分点区用于计算所述热路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-6-25 60/929,386一种计算活体中的热路径的方法，所述方法包括获得定义在所述活体的三维空间表示上并且具有与所述三维空间表示的表面相关联的热数据的合成热空间图像；在所述热空间图像中标识至少一个热可区分点区(spot)；以及将所述热空间图像和所述热可区分点区用于计算所述热路径。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使用至少两个热轨道 (thermal trajectories)以便确定所述活体中的内部三维热可区分区域。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 获得表示所述活体的不同姿态的附加的合成热空间图像；重复所述热可区分点区标识和所述梯度计算以便确定对应于所述不同姿态的内部三 维热可区分区域；以及比较对应于不同姿态的内部三维热可区分区域。4.一种用于计算活体中的热路径的装置，所述装置包括输入单元，所述输入单元用于接收定义在所述活体的三维空间表示上并且具有与所述 三维空间表示的表面相关联的热数据的合成热空间图像；点区标识单元，所述点区标识单元用于在所述合成热空间图像中标识至少一个热可区 分点区；以及计算器，所述计算器用于基于所述热空间图像和所述热可区分点区计算所述活体中的 所述热路径。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括区域确定单元，所述区 域确定单元被设计和配置用于基于至少两个热轨道确定所述活体中的内部三维热可区分 区域。6.如权利要求1或者4所述的方法或者装置，其特征在于，其中通过在所述点区处计算 所述表面的空间梯度来计算所述热路径。7.一种确定所述活体中的内部三维热可区分区域的方法，所述方法包括获得定义在所述活体的三维空间表示上并且具有以多个图片单元网格化地 (gridwise)布置在所述三维空间表示的表面上的热数据的合成热空间图像，其中每个所述 图片单元由所述网格上的密度值表示；在所述网格上搜索由大体上相似的密度值表示的至少一个图片单元集合；以及 对于所述至少一个图片单元集合中的至少一个，定义多个轨迹，每个轨迹与所述集合 中的至少一对图片单元相关联并且被定义以致于所述轨迹的每个点在距所述对中的单个 图片单元相等的热距离处，并且将所述多个轨迹用于确定所述内部三维热可区分区域。8.一种用于在所述活体中确定内部三维热可区分区域的装置，所述装置包括输入单元，所述输入单元用于接收定义在所述活体的三维空间表示上并且具有以多个 图片单元网格化地布置在所述三维空间表示的表面上的热数据的合成热空间图像，其中每 个所述图片单元由所述网格上的密度值表示；搜索单元，所述搜索单元用于在所述网格上搜索由大体上相似的密度值表示的至少一 个图片单元集合；轨迹定义单元，所述轨迹定义单元用于定义多个轨迹，每个轨迹与所述集合中的至少一对图片单元相关联并且被定义以致于所述轨迹的每个点在距所述对中的单个图片单元 相等的热距离处；以及区域确定单元，所述区域确定单元用于基于所述多个轨迹确定所述内部三维热可区分 区域。9.如权利要求7或者8所述的方法或者装置，其特征在于，其中所述多个轨迹中的至少 一个轨迹是平面。10.如权利要求7或者8所述的方法或者装置，其特征在于，其中所述内部三维热可区 分区域被所述多个轨迹至少部分地划界。11.如权利要求7或者8所述的方法或者装置，其特征在于，其中基于所述多个轨迹中 的至少若干个的相交线来确定所述内部三维热可区分区域。12.如权利要求2或者7所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在所述内部三 维热可区分区域内定位源区域。13.如权利要求5或者8所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括源区域定位器， 所述源区域定位器用于在所述内部三维热可区分区域内定位源区域。14.如权利要求12或者13所述的方法或者装置，其特征在于，其中从由重心、加权的重 心和所述内部三维热可区分区域的质心构成的所述组中选择所述源区域。15.一种确定所述活体中的多个热可区分对象的方法，所述方法包括获得定义在所述活体的三维空间表示上并且具有与所述三维空间表示的表面相关联 的热数据的合成热空间图像，所述热数据以围绕所述表面上的至少一个热区分的点区的闭 合等温线而被表征；基于所述合成热空间图像确定所述活体中的内部三维热可区分区域； 分析所述三维空间表示以便在所述三维空间表示内定义分界线，其中属于所述分界线 一侧上的点对应于所述表面上的单个热区分的点区，而属于所述分界线另一侧上的点对应 于所述表面上的多个热区分的点区；以及将所述内部三维热可区分区域与所述分界线相比较以便确定所述活体中的热可区分 对象的数量。16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，其中所述确定所述内部三维热可区分区 域包括在所述热空间图像中标识至少一个热可区分点区；在所述点区处计算所述表面的空间梯度，由此计算所述活体中的热路径；以及使用至少两个热轨道以便确定所述内部三维热可区分区域。17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，其中以多个图片单元在所述表面上网格 化地布置所述热数据，每个所述图片单元由所述网格上的密度值表示并且所述确定所述内 部三维热可区分区域包括在所述网格上搜索由大体上相似的密度值表示的至少一个图片单元集合；以及 对于所述至少一个图片单元集合中的至少一个，定义多个轨迹，每个轨迹与所述集合 的至少一对图片单元相关联并且被定义以致于所述轨迹的每个点在距所述对中的单个图 片单元相等的热距离处，并且将所述多个轨迹用于确定所述内部三维热可区分区域。18.一种用于确定所述活体中多个热可区分对象的装置，所述装置包括输入单元，所述输入单元用于接收定义在所述活体的三维空间表示上并且具有与所述 三维空间表示的表面相关联的热数据的合成热空间图像，所述热数据以围绕所述表面上的 至少一个热区分的点区的闭合等温线而被表征；区域确定单元，所述区域确定单元用于基于所述合成热空间图像确定所述活体中的内 部三维热可区分区域；分析器，所述分析器用于分析所述三维空间表示以便在所述三维空间表示内定义分界 线，其中属于所述分界线一侧上的点对应于所述表面上的单个热区分的点区，而属于所述 分界线另一侧上的点对应于所述表面上的多个热区分的点区；以及比较单元，所述比较单元用于将所述内部三维热可区分区域与所述分界线相比较以便 确定所述活体中的热可区分对象的数量。19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括点区标识单元，所述点区标识单元用于在所述热空间图像中标识至少一个热可区分点 区；以及梯度计算器，所述梯度计算器用于在所述点区处计算所述表面的空间梯度，由此计算 所述活体中的热路径；其中所述区域确定单元被设计和配置用于基于至少两个热轨道来确定所述内部三维 热可区分区域。20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，其中以多个图片单元在所述表面上网格 化地布置所述热数据，每个所述图片单元由所述网格上的密度值表示，并且所述装置还包 括搜索单元，所述搜索单元用于在所述网格上搜索由大体上相似的密度值表示的至少一 个图片单元集合；以及轨迹定义单元，所述轨迹定义单元用于定义多个轨迹，每个轨迹与所述集合的至少一 对图片单元相关联并且被定义以致于所述轨迹的每个点在距所述对中的单个图片单元相 等的热距离处；以及其中所述区域确定单元被设计和配置用于基于所述多个轨迹来确定所述内部三维热 可区分区域。21.如权利要求1、7或者15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获取至少一个热 像图并且将所述至少一个热像图映射在所述三维空间表示上以便形成所述合成热空间图像。22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，其中所述映射包括根据所述活体的发射 率数据加权所述至少一个热像图。23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，其中所述至少一个热像图包括多个热像图。24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，其中所述多个热像图中的至少两个在所 述活体处于不同的姿态时被获取。25.如权利要求1、7或者15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获得至少一个附 加的合成热空间图像，所述至少一个附加的合成热空间图像对应于所述活体的不同姿态。26.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获得所述活体的多个三维空间表示；对于至少两个三维空间表示，分析每个三维空间表示以便在所述三维空间表示的表面 上确定等温线的预期的拓扑结构；以及基于所述预期的拓扑结构为所述至少一个热像图和/或所述活体的姿态选择视点。27.如权利要求书21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获得所述活体的至少一个附加的三维空间表示，对应于相对于所述活体和/或所述活 体的不同姿态的不同的视点；基于所述活体中的所述内部三维热可区分区域，在所述至少一个附加的三维空间表示 的表面上构建等温线的预期的拓扑结构；获得对应于所述不同视点和/或所述不同姿态的至少一个附加的合成热空间图像；将所述至少一个合成热空间图像与所述等温线的所述预期的拓扑结构相比较；以及发布与所述比较相关的报告。28.如权利要求2、7或者15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括构建所述三维空 间表示。29.如权利要求27所述的方法，其特征在于，其中所述获得所述三维空间表示包括用 所述红外线距离内的图案照射所述身体，将至少一个热成像设备用于获取所述身体和所述 图像的至少一个热像图，计算对应于所述图案的距离数据，以及将所述至少一个热像图和 所述距离数据用于构建所述身体的三维空间表示。30.一种用于活体的前部的热空间成像的系统，所述系统包括体内探测系统，在所述体 内探测系统中具有用于获取所述活体的所述前部的至少一个热像图的至少一个热成像设 备，以及数据处理器，所述数据处理器用于分析从所述体内探测系统接收的图像数据以便 提供和显示所述活体的所述前部的合成热空间图像。31.如权利要求30所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于获取所述活体的所 述前部的至少一个可见光图像的至少一个可见光成像设备。32.如权利要求30所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于使用图案照射所述 身体所述前部...

【专利技术属性】
技术研发人员：IB阿农，
申请(专利权)人：真实成像有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]