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专利号: 2024100041081
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于热成像的足底影像采集与智能分析方法,其特征在于,包括智能分析系统以及智能分析方法;

所述智能分析系统包括:

相机组件,用于拍摄足部的影视图像以及红外图像;

背景板,与所述相机组件相对设置,其中,所述背景板用于标定背景温度;

足板,位于所述相机组件与所述背景板之间,其中,所述足板用于固定用户的足部并设置有位于所述足板厚度方向两侧的足底分区和足背分区;

主控组件,与所述相机组件通信连接,其中,所述主控组件用于接收所述影视图像和所述红外图像并进行图像分析;所述主控组件包括根据不同的预测结果输出不同的预警信息的预警模块;

电源组件,与所述主控组件连接,其中,所述电源组件用于对各个组件进行供电;

所述智能分析方法包括以下步骤:

录入用户的基础信息并准备采集背景板;

用户脱去鞋袜,暴露踝关节及足部,在封闭环境平躺10分钟并保持足部干燥;

采集足底图像并保存图像数据;其中,所述采集足底图像并保存图像数据的方法包括:将所述相机组件放置在距离足部特定的位置,同时将所述背景板保持干燥并放置在足底旁边作为背景温度标定物;将用户的脚踝放置在所述背景板上,确保足底与所述背景板对应区域相匹配;

将所述相机组件设置为红外摄像模式,采集所述足底图像数据;

基于所述图像数据,进行图像分析;其中,所述图像分析的方法包括:对所述足底图像数据进行预处理,获取预处理图像;基于所述预处理图像,进行特征提取后获取图像特征数据;对所述图像特征数据进行零均值化和标准化;

基于所述图像分析,选取采集点并获取所述采集点区域温度监测与温度曲线绘制;其中,获取所述温度曲线的方法包括:选择采集点区域,对所述采集点区域的图像进行处理与温度提取;基于时间顺序排列,获取每一帧图像提取的温度信息,形成时间序列数据;基于所述时间序列数据,绘制所述采集点区域的温度变化曲线基于所述温度变化曲线以及LSTM模型,获取表示每个时间窗口的温度曲线特征的输出特征向量;

基于所述区域温度监测与温度曲线,进行多模态特征融合和分类,输出预测结果;其中,获取所述预测结果的方法包括:基于所述图像特征数据和所述输出特征向量的多维拼接,获取综合特征向量;基于Softmax函数对所述综合特征向量进行训练和优化,获取训练模型;基于所述综合特征向量输入所述训练模型,获取每个心功能分类的概率分布;基于所有所述心功能分类的概率,选取最高概率的心功能分类作为预测结果。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述足板包括组合设置的左侧板和右侧板,所述左侧板和所述右侧板相对的一侧设有弧形槽,其中,所述左侧板设有卡扣,所述右侧板设有与所述卡扣对应的卡块。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述足底分区包括括拇指区、脚趾区、脚掌区及足弓区,其中,所述弧形槽、所述足弓区、所述脚掌区及所述脚趾区沿所述足板的长度方向排列设置,所述拇指区设置有两个,两个所述拇指区分别位于所述脚趾区的两端。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述主控组件还包括:基本信息录入模块,与外部终端连接,其中,所述基本信息录入模块用于接收用户的基本信息;

影像模块,与所述相机组件连接,其中,所述影像模块用于接收并处理影视图像;

热成像模块,与所述相机组件连接,其中,所述热成像模块用于接收并处理红外图像;

图像配准模块,与所述预警模块、所述影像模块以及所述热成像模块连接,其中,所述图像配准模块用于通过身段学习生成训练模型。