CN111956184A - 一种基于皮肤图像检测色斑的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于皮肤图像检测色斑的系统及方法，其包括皮肤图像获取模块、皮肤图像亮度值检测模块、色斑可疑区域辨别模块、色斑判断模块、非色斑判定模块和色斑判定模块，其通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区域进行识别，并将识别到的每一个像素块的明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑比对；若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区；若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区本发明具有检测效率和检测质量高，降低了色斑的误诊率，也减少人力成本，同时节省检测材料成本的优点。

Description

一种基于皮肤图像检测色斑的系统及方法

技术领域

本发明涉及皮肤图像处理领域，具体而言，涉及一种基于皮肤图像检测色斑的系统及方法。

背景技术

目前，由于皮肤的复杂性，色斑检测存在一些困难，包括：色斑和正常皮肤的灰度差异很小，导致难以在空间域和频域上识别出色斑；在光照不均匀的情况下，光照较弱区域容易被误检；采集的图像无法获取显著的色斑信息。

为了将目标从图像中分割出来，通常会使用阈值分割和分水岭算法。阈值分割是通过像素点占据的不同灰度级，将像素集合进行划分，适用于目标和背景明暗值差异较大的图像。分水岭算法的基本思想是把图像看作是测地学上的拓扑地貌，图像中每一像素的明暗值表示该点的海拔高度，每一个局部极小值及其影响区域称为集水盆地，而集水盆地的边界则形成分水岭。上述两种分割算法都是依靠像素点明暗值的差异来分割出目标。

然而现有关于色斑的辨别和分析方法存在诸多问题，特别是色斑检测的效率较低，准确性不高，导致皮肤的色斑无法被确诊。因此，需要开发或者改进一种基于皮肤图像检测色斑的系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于皮肤图像检测色斑的系统及方法以解决色斑检测的效率较低，准确性不高，导致皮肤的色斑无法被确诊的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的一种基于皮肤图像检测色斑的系统，其包括

皮肤图像获取模块，用于对人体皮肤进行图像采集；

皮肤图像亮度值检测模块，用于对来自于所述皮肤图像获取模块的多张人体皮肤图像的图像亮度值进行亮度值阈值范围检测，判断获取的人体皮肤图像的图像亮度值是否符合所述亮度值阀值范围；

色斑可疑区域辨别模块，用于当获取的人体皮肤的图像的图像亮度值符合所述亮度值阈值范围时，查找确定图像边缘线，并以所述图像边缘线为基础向图像内部移动多个检测点且形成色斑可疑检测区域；

色斑判断模块，用于通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区域进行识别，并将识别到的每一个像素块的明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑比对；

非色斑判定模块，用于若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区；

色斑判定模块，用于若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区。

优选的是，还包括图像曝光度调节模块，用于当获取的人体皮肤图像的图像亮度值，当不符合所述亮度值阈值范围时，对整个图像亮度值进行调整。

优选的是，还包括预设模块，用于预先对图像中的所述亮度值阈值范围、色斑检测标准色谱图和色斑明暗值阀值进行定义设置。

优选的是，所述皮肤图像亮度值检测模块包括

图像待检测区获取模块，用于捕获图像中间区域，并以所述图像中间区域作为图像亮度值检测区域；

亮度值计算模块，用于计算获取到的图像中间区域的亮度值；

比对判断模块，用于将图像中间区域的亮度值与亮度值阀值范围进行比对判断。

优选的是，所述皮肤图像获取模块包括机架、用于放置人体皮肤组织的基座和用于对位于所述基座上的人体皮肤组件进行图像获取的摄像组件；所述摄像组件安设于所述机架上；所述摄像组件和所述基座呈垂直布置；所述基座包括第一安装座组件、第一驱动装置以及与所述第一安装座组件连接且可远离和靠近所述第一安装座组件的第二安装座组件；所述第一驱动装置安设于所述机架上，且用于驱动所述第一安装座组件旋转运动。

优选的是，所述机架包括上安装架、下安装架以及用于连接所述上安装架和所述下安装架的支撑架；所述上安装架位于所述下安装架的上方。

优选的是，还包括第一底板和第二底板；所述摄像组件包括摄像头和用于驱动所述摄像头升降运动的升降装置；所述上安装架远离所述下安装架的一端面上设有第一导轨；所述第一导轨的长度方向与所述第一安装座组件的旋转轴线平行；所述第一底板的一端面与所述第一导轨滑动连接，另一端面上设有第二导轨；所述第一导轨与所述第二导轨垂直；所述第二底板的朝向所述第二导轨的一端面与所述第二导轨滑动连接；所述第二底板上设有由上至下贯穿其两端面的通孔，所述升降装置安设于所述第二底板上，且所述升降装置的运动端穿过所述通孔与所述摄像头连接。

优选的是，所述上安装架上还设有用于驱动所述的第一底板沿所述第一导轨往复运动的第二驱动装置。

本发明还提供了一种基于所述皮肤图像检测色斑系统的检测方法，所述方法包括下述步骤：

S1，利用直角坐标系，对图片图像进行位置纠正；

S2，对图像进行分析，检测获取所述图像的边缘线；

S3，以所述图像的边缘线为基础向图像内部移动若干个检测点，确定色斑可疑检测区；

S4，通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区进行识别，并将识别到的每一个像素块明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑初步判断；

S5，若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则计算所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离；

判断所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离是否小于预先设定的色斑判断距离阈值；

当所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离小于预先设定的色斑判断距离阈值时，则判定所述像素块为色斑区；

当所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离大于等于预先设定的色斑判断距离阈值时，则判定所述像素块为非色斑区；

S6，若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则继续执行所述通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区进行识别的步骤。

上述技术方案所提供的一种基于皮肤图像检测色斑的系统及方法，与现有技术相比，其有益效果包括：通过对获取的图像的中间区域的图像亮度值进行亮度值阈值范围检测；当获取的图像中间区域的图像亮度值符合所述亮度值阈值范围时，查找确定图像边缘线，并以所述图像边缘线为基础向图像内部移动若干个检测点，形成色斑可疑检测区域；通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区域进行识别，并将识别到的每一个像素块的明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑比对；若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区；若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区；其检测效率和检测质量高，降低了色斑的误诊率，也减少人力成本，同时节省检测材料成本。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明实施例中一种基于皮肤图像检测色斑的系统的皮肤图像获取模块的结构示意图之一；

图2是本发明实施例中一种基于皮肤图像检测色斑的系统的皮肤图像获取模块的结构示意图之二；

图3本发明实施例中一种基于皮肤图像检测色斑的系统的皮肤图像获取模块的结构示意图之三；

图4本发明实施例中一种基于皮肤图像检测色斑的系统的皮肤图像获取模块的结构示意图之四。

附图标记说明：1-机架；11-上安装架；12-下安装架；13-支撑架；2-基座；3-摄像组件；31-摄像头；32-升降装置；4-第一安装座组件；5-第二安装座组件；6-第一底板；7-第二底板；8-第一安装板；9-第一支撑板；10-定位块；14-固定块；15-伸缩装置；16-第二安装板；17-第二支撑板；18-限位块；19-卡接块；20-转盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1～4所示的一种基于皮肤图像检测色斑的系统，其包括皮肤图像获取模块，用于对人体皮肤进行图像采集；皮肤图像亮度值检测模块，用于对来自于所述皮肤图像获取模块的多张人体皮肤图像的图像亮度值进行亮度值阈值范围检测，判断获取的人体皮肤图像的图像亮度值是否符合所述亮度值阀值范围；色斑可疑区域辨别模块，用于当获取的人体皮肤的图像的图像亮度值符合所述亮度值阈值范围时，查找确定图像边缘线，并以所述图像边缘线为基础向图像内部移动多个检测点且形成色斑可疑检测区域；色斑判断模块，用于通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区域进行识别，并将识别到的每一个像素块的明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑比对；非色斑判定模块，用于若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区；色斑判定模块，用于若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区。

其中，本实施例中还包括图像曝光度调节模块，用于当获取的人体皮肤图像的图像亮度值，当不符合所述亮度值阈值范围时，对整个图像亮度值进行调整。

还包括预设模块，用于预先对图像中的所述亮度值阈值范围、色斑检测标准色谱图和色斑明暗值阀值进行定义设置。

其中，本实施例中的所述皮肤图像亮度值检测模块包括图像待检测区获取模块，用于捕获图像中间区域，并以所述图像中间区域作为图像亮度值检测区域；亮度值计算模块，用于计算获取到的图像中间区域的亮度值；比对判断模块，用于将图像中间区域的亮度值与亮度值阀值范围进行比对判断。

如图1～4中所示，本实施例中的所述皮肤图像获取模块包括机架1、用于放置人体皮肤组织的基座2和用于对位于所述基座2上的人体皮肤组件进行图像获取的摄像组件3；所述摄像组件3安设于所述机架1上；所述摄像组件3和所述基座2呈垂直布置；所述基座2包括第一安装座组件4、第一驱动装置以及与所述第一安装座组件4连接且可远离和靠近所述第一安装座组件4的第二安装座组件5；所述第一驱动装置安设于所述机架1上，且用于驱动所述第一安装座组件4旋转运动。通过设置有可转动的第一安装座组件4和第二安装座组件5，从而摄像组件3能一次性的对多个人体皮肤组织进行图像获取，提高了图像获取效率。

所述机架1包括上安装架11、下安装架12以及用于连接所述上安装架11和所述下安装架12的支撑架13；所述上安装架11位于所述下安装架12的上方。

还包括第一底板6和第二底板7；所述摄像组件3包括摄像头31和用于驱动所述摄像头31升降运动的升降装置32；所述上安装架11远离所述下安装架12的一端面上设有第一导轨；所述第一导轨的长度方向与所述第一安装座组件4的旋转轴线平行；所述第一底板6的一端面与所述第一导轨滑动连接，另一端面上设有第二导轨；所述第一导轨与所述第二导轨垂直；所述第二底板7的朝向所述第二导轨的一端面与所述第二导轨滑动连接；所述第二底板7上设有由上至下贯穿其两端面的通孔，所述升降装置32安设于所述第二底板7上，且所述升降装置32的运动端穿过所述通孔与所述摄像头31连接。

所述上安装架11上还设有用于驱动所述的第一底板6沿所述第一导轨往复运动的第二驱动装置。

本实施例中的所述第一安装座组件4包括由多个第一安装板8依次首尾相接围壁形成的第一支撑座、和与多个所述第一安装板8一一对应的第一支撑组件。所述第一支撑座内形成有第一空腔，且所述第一空腔远离所述第一机架1的一端面上设有与所述第一空腔连通的第一开口。

其中，所述第一支撑组件包括第一支撑板9以及用于控制所述第一支撑板9远离和靠近所述第二驱动装置；每个所述第一支撑板9对应一个所述第一安装板8，且每个所述第一支撑板9位于所述第一空腔外部；所述第二驱动装置位于所述第一空腔内；所述第二驱动装置的伸缩端穿过所述第一安装板8与所述第一支撑板9连接；人体皮肤组织放置于玻璃片上并固定于所述第一安装板8上。

而且，为了保证第一安装板8在旋转过程中的稳固，本实施例中的所述第一安装板8朝向所述第一支撑板9的表面上设有定位块10；还包括用于固定所述第一支撑板9的固定块14；所述固定块14上设有第一阶梯部，且每个所述第一阶梯部的底部设有第一卡槽；所述固定块14卡接于所述第一卡槽内；所述固定块14上还设有贯穿其两端面的第二卡槽，且所述第二卡槽的开口朝向所述第一支撑板9；所述第一卡槽和所述第二卡槽的槽向平行。当需要固定所述第一支撑板9时，所述固定块14卡接于所述第一卡槽内，所述第一支撑板9卡接于所述第二卡槽内。

其中，所述第二安装座组件5包括伸缩装置15、由多个第二安装板16依次首尾相接围壁形成的第二支撑座、和与多个所述第二安装板16一一对应的第二支撑组件。所述第二支撑座内形成有第二空腔，且所述第二空腔远离所述第一安装座组件4的一端面上设有与所述第二空腔连通的第二开口；所述第二支撑组件包括第二支撑板17以及用于控制所述第二支撑板17远离和靠近所述第三驱动装置；每个所述第二支撑板17对应一个所述第二安装板16，且每个所述第二支撑板17位于所述第二空腔的外部；所述第六驱动装置位于所述第二空腔内；所述伸缩装置15的一端与所述第一支撑座连接，另一端与所述第二支撑座连接；所述第三驱动装置的伸缩端穿过所述第二安装板16与所述第二支撑板17连接；人体皮肤组织放置于玻璃片上并固定于所述第二安装板16上。

而且，为了保证第二安装板16在旋转过程中的稳固，本实施例中的所述第二安装板16朝向所述第二支撑板17的表面上设有限位块18；其中，本实施例中还包括用于固定所述第二支撑板17的卡接块19；所述卡接块19上设有第二阶梯部，且每个所述第二阶梯部的底部设有第三卡槽；所述卡接块19卡接于所述第三卡槽内；所述卡接块19上还设有贯穿其两端面的第四卡槽，且所述第四卡槽的开口朝向所述第二支撑板17；所述第三卡槽和所述第四卡槽的槽向平行。当需要固定所述第二支撑板17时，所述卡接块19卡接于所述第三卡槽内，所述第二支撑板17卡接于所述第四卡槽内。

本实施例为了更好的安装第一安装座组件4且保证转动的稳定，所述第一驱动装置的运动端朝向所述第一安装座组件4延伸且连接有转盘20；所述第一安装部远离所述第二安装座组件5的一端与所述转盘20连接。

本发明还提供了一种基于所述皮肤图像检测色斑系统的检测方法，所述方法包括下述步骤：

S1，利用直角坐标系，对图片图像进行位置纠正；

S2，对图像进行分析，检测获取所述图像的边缘线；

S3，以所述图像的边缘线为基础向图像内部移动若干个检测点，确定色斑可疑检测区；

S4，通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区进行识别，并将识别到的每一个像素块明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑初步判断；

S5，若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则计算所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离；

判断所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离是否小于预先设定的色斑判断距离阈值；

当所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离小于预先设定的色斑判断距离阈值时，则判定所述像素块为色斑区；

当所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离大于等于预先设定的色斑判断距离阈值时，则判定所述像素块为非色斑区；

S6，若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则继续执行所述通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区进行识别的步骤。

工作原理：

本实施例通过对获取的图像的中间区域的图像亮度值进行亮度值阈值范围检测；当获取的图像中间区域的图像亮度值符合所述亮度值阈值范围时，查找确定图像边缘线，并以所述图像边缘线为基础向图像内部移动若干个检测点，形成色斑可疑检测区域；通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区域进行识别，并将识别到的每一个像素块的明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑比对；若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区；若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区；其检测效率和检测质量较高，降低了色斑的误诊率，也减少人力成本，同时节省检测材料成本。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种基于皮肤图像检测色斑的系统，其特征在于，其包括

皮肤图像获取模块，用于对人体皮肤进行图像采集；

皮肤图像亮度值检测模块，用于对来自于所述皮肤图像获取模块的多张人体皮肤图像的图像亮度值进行亮度值阈值范围检测，判断获取的人体皮肤图像的图像亮度值是否符合所述亮度值阀值范围；

色斑可疑区域辨别模块，用于当获取的人体皮肤的图像的图像亮度值符合所述亮度值阈值范围时，查找确定图像边缘线，并以所述图像边缘线为基础向图像内部移动多个检测点且形成色斑可疑检测区域；

色斑判断模块，用于通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区域进行识别，并将识别到的每一个像素块的明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑比对；

非色斑判定模块，用于若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区；

色斑判定模块，用于若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则判定所述像素块为色斑区。

2.根据权利要求1所述的基于皮肤图像检测色斑的系统，其特征在于，还包括图像曝光度调节模块，用于当获取的人体皮肤图像的图像亮度值，当不符合所述亮度值阈值范围时，对整个图像亮度值进行调整。

3.根据权利要求1所述的基于皮肤图像检测色斑的系统，其特征在于，还包括预设模块，用于预先对图像中的所述亮度值阈值范围、色斑检测标准色谱图和色斑明暗值阀值进行定义设置。

4.根据权利要求1所述的基于皮肤图像检测色斑的系统，其特征在于，所述皮肤图像亮度值检测模块包括

图像待检测区获取模块，用于捕获图像中间区域，并以所述图像中间区域作为图像亮度值检测区域；

亮度值计算模块，用于计算获取到的图像中间区域的亮度值；

比对判断模块，用于将图像中间区域的亮度值与亮度值阀值范围进行比对判断。

5.根据权利要求1所述的基于皮肤图像检测色斑的系统，其特征在于，所述皮肤图像获取模块包括机架、用于放置人体皮肤组织的基座和用于对位于所述基座上的人体皮肤组件进行图像获取的摄像组件；所述摄像组件安设于所述机架上；所述摄像组件和所述基座呈垂直布置；所述基座包括第一安装座组件、第一驱动装置以及与所述第一安装座组件连接且可远离和靠近所述第一安装座组件的第二安装座组件；所述第一驱动装置安设于所述机架上，且用于驱动所述第一安装座组件旋转运动。

6.根据权利要求5所述的基于皮肤图像检测色斑的系统，其特征在于，所述机架包括上安装架、下安装架以及用于连接所述上安装架和所述下安装架的支撑架；所述上安装架位于所述下安装架的上方。

7.根据权利要求6所述的基于皮肤图像检测色斑的系统，其特征在于，还包括第一底板和第二底板；所述摄像组件包括摄像头和用于驱动所述摄像头升降运动的升降装置；所述上安装架远离所述下安装架的一端面上设有第一导轨；所述第一导轨的长度方向与所述第一安装座组件的旋转轴线平行；所述第一底板的一端面与所述第一导轨滑动连接，另一端面上设有第二导轨；所述第一导轨与所述第二导轨垂直；所述第二底板的朝向所述第二导轨的一端面与所述第二导轨滑动连接；所述第二底板上设有由上至下贯穿其两端面的通孔，所述升降装置安设于所述第二底板上，且所述升降装置的运动端穿过所述通孔与所述摄像头连接。

8.根据权利要求7所述的基于皮肤图像检测色斑的系统，其特征在于，所述上安装架上还设有用于驱动所述的第一底板沿所述第一导轨往复运动的第二驱动装置。

9.一种基于权利要求1所述皮肤图像检测色斑系统的检测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

S1，利用直角坐标系，对图片图像进行位置纠正；

S2，对图像进行分析，检测获取所述图像的边缘线；

S3，以所述图像的边缘线为基础向图像内部移动若干个检测点，确定色斑可疑检测区；

S4，通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区进行识别，并将识别到的每一个像素块明暗值与预先设定的色斑明暗值阈值进行色斑初步判断；

S5，若所述像素块的明暗值小于所述色斑明暗值阈值，则计算所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离；

判断所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离是否小于预先设定的色斑判断距离阈值；

当所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离小于预先设定的色斑判断距离阈值时，则判定所述像素块为色斑区；

当所述像素块边缘与所述图像的边缘线的距离大于等于预先设定的色斑判断距离阈值时，则判定所述像素块为非色斑区；

S6，若所述像素块的明暗值大于等于所述色斑明暗值阈值，则继续执行所述通过预先设置的色斑检测标准色谱图对所述色斑可疑检测区进行识别的步骤。

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