CN105653876A - 基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，所述方法包括：在人体体表进行多点脉搏波同步采集；根据同步采集到的多点脉搏波，构建三维动态脉搏波图像数字化文件；根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像；存储所述三维动态脉搏波图像数字化文件。本发明能够直观、清晰、全面地获取和显示脉搏波的多点分布式信息。

Description

基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法

技术领域

本发明涉及脉搏波采集技术领域，尤其涉及一种基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法。

背景技术

脉搏波是由心脏的周期性搏动沿动脉血管和血流向外周传播形成的。脉搏波的传播过程不仅受心脏本身，还受到沿途动脉和周围组织器官状况的影响，蕴含着丰富的人体生理和病理信息。随着脉搏波无创检测技术的发展，脉搏波的研究受到了中外医学界的重视。

目前用于研究的脉搏波图像，一般是以时间作为横轴、脉搏波幅度作为纵轴的二维图像，研究人员根据脉搏波的幅值与时值特征，提取时域或频域特征参数进行分析研究。但脉搏波的二维图像只能显示某一采集点的脉搏波特性，不能显示人体体表多点脉搏波同步幅值特征，不能体现脉搏波的空间分布信息，限制了对脉搏波的深入研究和相关算法开发。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，能够直观、清晰、全面地获取和显示脉搏波的多点分布式信息。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，包括：

在人体体表进行多点脉搏波同步采集；

根据同步采集到的多点脉搏波，构建三维动态脉搏波图像数字化文件；

根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像；

存储所述三维动态脉搏波图像数字化文件。

可选的，所述在人体体表进行多点脉搏波同步采集包括：

使用由压力传感器构成的多路阵列式脉搏波传感器，在人体体表某一区域进行无创多点脉搏波同步采集。

可选的，所述根据同步采集到的多点脉搏波，构建三维动态脉搏波图像数字化文件包括：

将同步采集到的多点脉搏波经数据通讯电路发送至PC机，使用PC机端专用软件构建包含每路脉搏波传感器序号、脉搏波幅值、时间信息的三维动态脉搏波图像数字化文件。

可选的，所述根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像包括：

提取所述三维动态脉搏波图像数字化文件中的脉搏波传感器序号，将预定采集时间点上各路脉搏波传感器采集的脉搏波幅值按照各路阵列式脉搏波传感器的结构进行排列，并进行曲面拟合，得到在所述预定采集时间点上的三维脉搏波振动面，将各三维脉搏波振动面在时域上进行排列，获得三维动态脉搏波图像。

可选的，所述根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像包括：

生成脉搏波幅值的颜色索引表；

获取预定采集时间点上各路脉搏波传感器对应的脉搏波幅值；

按照所述颜色索引表将所述各路脉搏波传感器对应的脉搏波幅值转换为颜色；

根据所述各路脉搏波传感器的排布，按照转换后的颜色，生成三维动态脉搏波图像。

可选的，所述生成脉搏波幅值的颜色索引表包括：

将脉搏波幅值范围按照由大到小划分为不同级别，并对应于不同颜色。

本发明提供的基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，根据在人体体表进行多点脉搏波同步采集得到的多点脉搏波，构建三维动态脉搏波图像数字化文件，根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像，并对所述三维动态脉搏波图像数字化文件进行存储。与现有技术相比，本发明能够直观的体现脉搏波的空间分布及传播特性，包含更多的脉搏波特征，有利于研究人员提取脉搏波形态、强度、速率及节律等方面的综合信息，为脉搏波的数据处理和算法开发提供新的思路。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的动态三维脉搏波图像的一种显示方法示意图；

图3为本发明实施例提供的动态三维脉搏波图像的另一种显示方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，如图1所示，所述方法包括：

S11、在人体体表进行多点脉搏波同步采集。

具体地，可以使用由压力传感器构成的多路阵列式脉搏波传感器，在人体体表某一区域进行无创多点脉搏波同步采集。

S12、根据同步采集到的多点脉搏波，构建三维动态脉搏波图像数字化文件。

具体地，将同步采集到的多点脉搏波经数据通讯电路发送至PC机，使用PC机端专用软件构建包含每路脉搏波传感器序号、脉搏波幅值、时间信息的三维动态脉搏波图像数字化文件。

S13、根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像。

可选的，可以以阵列式传感器的二维结构、脉搏波幅度作为维度构造三维空间。在PC机或手机等其他终端的专用软件中，提取所述三维动态脉搏波图像数字化文件中的脉搏波传感器序号，将预定采集时间点上各路脉搏波传感器采集的脉搏波幅值按照各路阵列式脉搏波传感器的结构进行排列，并进行曲面拟合，得到在所述预定采集时间点上的三维脉搏波振动面，将各三维脉搏波振动面在时域上进行排列，获得三维动态脉搏波图像。

如图2所示为动态三维脉搏波图像的一种显示方法，其中，S201是阵列式传感器示意图，S202是阵列式传感器一个子传感器采集脉搏波二维波形示意图，S203是阵列式传感器各路传感器在一定时间内同步采集人体外周各采集点脉搏波波形示意图，t₀指某一采集时间点，各自传感器在t₀采集点分别采集到对应的脉搏波幅度，进一步，S204是t₀时刻各采集点脉搏波幅度经曲面拟合获得的三维脉搏波振动面，纵轴对应于脉搏波幅度。将各时刻的S204振动面按照时域排布进行动态显示，则可获得动态三维脉搏波图像。

如图3所示为动态三维脉搏波图像的另一种显示方法。S301是阵列式传感器示意图，S302是阵列式传感器一个子传感器采集脉搏波二维波形示意图，S303是阵列式传感器各路传感器在一定时间内同步采集人体外周各采集点脉搏波波形示意图，t₀指某一采集时间点，各自传感器在t₀采集点分别采集到对应的脉搏波幅度，将不同幅度按照不同的颜色进行显示：例如使用较高灰度的颜色代表较高幅值，用较低灰度的颜色代表较低幅值，如S304所示。

进一步的，在采集点数足够多的情况下，将S304所示图像进行边缘圆润等图像处理，获得如S305所示脉搏波图像。S305图像的宽高对应了传感器阵列的排布，图像颜色的灰度代表了特定位置的传感器所采集到的脉搏波在某一特定时刻的强弱。S305图像可以清楚表现寸、关、尺三点的位置关系以及某一时刻的脉搏跳动情况。将各个时刻的S305图像按照时间顺序串联起来，则可以获得动态的脉搏波图像。

可选的，也可以使用不同颜色代表脉搏波幅度强弱级别。

首先，生成脉搏波幅值的颜色索引表。

具体地，将脉搏波幅度范围按照由大到小划分为不同级别，并对应于不同颜色。例如，脉搏波归一化幅度最大值为1，脉搏波幅度归一化最小值为0，将脉搏波幅度分为6级，并且用红色代表幅度最强点，黑色代表幅度最低点。如下表所示：

归一化脉搏波幅值m范围	颜色
		0.8＜m≤1	红
0.6＜m≤0.8	橙
		0.4＜m≤0.6	黄
0.2＜m≤0.4	绿
		0＜m≤0.2	蓝
0	黑

也可使用不同灰度代表幅度值，高灰度代表大幅度级别。这里脉搏波幅度范围可以是经验值，也可以来自于一段时期的采集值。

然后，获取某一时刻各路脉搏波传感器对应的脉搏波幅值，即用阵列式传感器获取某一时刻的各传感器脉搏波幅值。

接着，按照所述颜色索引表将所述各路脉搏波传感器对应的脉搏波幅值转换为颜色，即按照所述颜色索引表，用不同颜色代表各传感器的脉搏波幅值。

最后，根据所述各路脉搏波传感器的排布，按照转换后的颜色，生成S305所示的三维动态脉搏波图像。

S14、存储所述三维动态脉搏波图像数字化文件。

将步骤S12中构建的三维动态脉搏波图像数字化文件进行存储，作为后续脉搏波处理和算法开发的基础。

本发明提供的基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，根据在人体体表进行多点脉搏波同步采集得到的多点脉搏波，构建三维动态脉搏波图像数字化文件，根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像，并对所述三维动态脉搏波图像数字化文件进行存储。与现有技术相比，本发明能够直观的体现脉搏波的空间分布及传播特性，包含更多的脉搏波特征，有利于研究人员提取脉搏波形态、强度、速率及节律等方面的综合信息，为脉搏波的数据处理和算法开发提供新的思路。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，其特征在于，包括：

在人体体表进行多点脉搏波同步采集；

根据同步采集到的多点脉搏波，构建三维动态脉搏波图像数字化文件；

根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像；

存储所述三维动态脉搏波图像数字化文件。

2.根据权利要求1所述的基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，其特征在于，所述在人体体表进行多点脉搏波同步采集包括：

使用由压力传感器构成的多路阵列式脉搏波传感器，在人体体表某一区域进行无创多点脉搏波同步采集。

3.根据权利要求2所述的基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，其特征在于，所述根据同步采集到的多点脉搏波，构建三维动态脉搏波图像数字化文件包括：

将同步采集到的多点脉搏波经数据通讯电路发送至PC机，使用PC机端专用软件构建包含每路脉搏波传感器序号、脉搏波幅值、时间信息的三维动态脉搏波图像数字化文件。

4.根据权利要求3所述的基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，其特征在于，所述根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像包括：

提取所述三维动态脉搏波图像数字化文件中的脉搏波传感器序号，将预定采集时间点上各路脉搏波传感器采集的脉搏波幅值按照各路阵列式脉搏波传感器的结构进行排列，并进行曲面拟合，得到在所述预定采集时间点上的三维脉搏波振动面，将各三维脉搏波振动面在时域上进行排列，获得三维动态脉搏波图像。

5.根据权利要求3所述的基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，其特征在于，所述根据所述三维动态脉搏波图像数字化文件，显示三维动态脉搏波图像包括：

生成脉搏波幅值的颜色索引表；

获取预定采集时间点上各路脉搏波传感器对应的脉搏波幅值；

按照所述颜色索引表将所述各路脉搏波传感器对应的脉搏波幅值转换为颜色；

根据所述各路脉搏波传感器的排布，按照转换后的颜色，生成三维动态脉搏波图像。

6.根据权利要求5所述的基于三维成像的脉搏波图像采集与存储方法，其特征在于，所述生成脉搏波幅值的颜色索引表包括：

将脉搏波幅值范围按照由大到小划分为不同级别，并对应于不同颜色。