CN114098819A - 一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统及护理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于乳房健康检查及乳房按摩领域,公开了一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统及护理方法,包括:中央控制模块、综合检测及成像模块、图像预处理模块、智能分析模块、乳房三维建模模块、按摩模块、数据加密及存储模块、充电及驱动模块、通信模块、人机交互模块。本发明具备乳房健康检查功能,首先利用综合检测及成像模块在多维度上采集乳房图像数据,然后由图像预处理模块对图像进行去噪等预处理,最后由智能分析模块中集成的机器学习及图像处理算法对多维度的检测结果综合研判,检测方便且效果良好。同时,本发明通过获取多维乳房图像数据,对乳房进行三维建模并建立模型数据库,便于按摩装置及按摩部位的精确定位。
Description
技术领域
本发明属于按摩技术领域,尤其涉及一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统及护理方法。
背景技术
目前:乳房是女性第二性征的重要标志,既是女性形态美的体现,也具有哺乳的实际功能,以往的研究显示,乳房健康与婚姻幸福度、家庭满意度和夫妻双方的生活质量都高度相关。乳房健康主要体现在哺乳期的正常泌乳和非哺乳期的正常形态呈现,包括正常的乳房生理结构、外形与皮肤颜色。乳汁淤积、乳管堵塞、乳房大小改变、皮肤破溃或颜色改变,甚至出现增生、结节或包块是女性最常遇到的问题。
乳房体检主要有医生触诊、超声监测和钼靶X线监测组成,由于仪器机身庞大和医疗资源受限,这些检查只能在具有一定资质的医院完成。随着乳房疾病患病人数持续增长,2020年WHO国际癌症研究机构最新数据显示,乳腺癌的新发病例和死亡病例已经超过肺癌,成为全球第一大癌,国内外学者为促进乳房健康,多年来,一直倡导全民乳房自检,但由于自检手法及乳房观察缺乏同质化培训,使得各国的乳房自检效果参差不齐,中国作为人口大国,乳房健康问题更是不容乐观。如何及时且有效识别异常的乳房结构、形态或颜色是保障乳房健康的关键环节,也是目前制约乳腺专科发展的重要因素。因症状识别滞后和错误导致病情延误不仅增加医疗成本和家庭经济负担,更给患者及其家属带来不可磨灭的心理伤害,因此,加强乳房自我管理势在必行。我们迫切需要一种多功能乳房监测系统,实现乳房的实时监测和自我管理。同时,现有的超声或X线监测不能实时传输监测数据,不利于乳房形态的纵向数据对比和动态观察。
针对乳房的日常护理,按摩是第一要义,但当前大多数女性并不清楚按摩手法、按摩力度以及按摩方向,盲目按摩还会损伤腺体组织,尤其是针对哺乳期的妇女,按摩不当可能会损伤乳腺导管,甚至影响泌乳。可见,规范化乳腺按摩尤其重要。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:缺乏可以监测乳房结构、外形及皮肤的多功能乳腺监测装置,更缺乏可以动态记录监测结果的装置,不利于乳房的动态观察和自我管理,同时,女性普遍缺乏按摩相关知识,对按摩时间、力度、方向及手法均不知晓,极大影响了乳房健康和女性患者的生命安全。。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统及护理方法。
本发明是这样实现的,一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统,所述一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统包括:
综合检测及成像模块,与中央控制模块连接,用于通过光学探头、超声探头、红外探头在不同维度上对乳房的图像数据进行采集,得到不同维度的乳房图像;
图像预处理模块,与中央控制模块连接,用于通过图像预处理程序进行乳房图像的去噪等处理,得到处理后的图像;
所述进行乳房图像的去噪,得到处理后的图像,包括:
将乳房图像作为待处理的含噪图像,对待处理的含噪图像进行多层小波分解,获得对应的多层小波系数;
所述对待处理的含噪图像进行多层小波分解,获得对应的多层小波系数,包括:
对所述含噪图像进行多层小波分解,得到:
其中,N=M=2j,j=0,1,2,...,J-1,且m,n=0,1,2,...,2j-1;H 表示水平方向,V表示垂直方向,D表示对角线方向;
中央控制模块,与综合检测及成像模块、图像预处理模块、智能分析模块、乳房三维建模模块、按摩模块、充电及驱动模块、通信模块、人机交互模块、数据加密及存储模块连接,用于通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,保证各个模块正常运行;
智能分析模块,与中央控制模块连接,用于通过图像智能分析程序对预处理后的图像进行分析,得到综合检测结果;
乳房三维建模模块,与中央控制模块连接,用于通过乳房三维成像程序依据乳房的多维图像分析结果确定乳房外形、腺体及血管分布,得到乳房三维模型并建立数据库;
乳房按摩模块,与中央控制模块连接,用于通过乳房三维建模模块获取的乳房外形信息,对需要按摩的部位精准定位。
进一步,所述一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统还包括:
数据加密及存储模块,与中央控制模块连接,用于通过加密程序对采集的乳房图像进行加密,得到加密图像并存储;
检测模块,与中央控制模块连接,用于通过乳房检测装置获取乳房检测结果;
充电及驱动模块,与中央控制模块连接,用于通过电源进行充电以及通过驱动电机对综合检测及成像模块、按摩模块等其余模块进行驱动;
通信模块,与中央控制模块连接,用于通过蓝牙收发装置进行乳房按摩指令、图像数据、分析结果的发送与接收;
人机交互模块,与中央控制模块连接,用于通过移动终端APP进行人机交互,进行系统参数的设置以及在移动终端APP的显示端进行按摩参数的显示,进行用户观测。
进一步,所述进行乳房图像的去噪,得到处理后的图像,还包括:
根据所述多层小波系数的总数和每层小波系数对应的层序数,确定每层小波系数对应的噪声阈值;
利用基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数,对所述多层小波系数进行去噪处理;
利用去噪处理后的多层小波系数重构所述含噪图像对应的原始图像。
进一步,所述确定每层小波系数对应的噪声阈值包括:
其中,g为所述含噪图像的小波系数的总数,k为对应的分解层序数,λk为对所述含噪图像进行g层小波分解后第k层的噪声阈值,δk=median(|(wpq)k|)/0.6745,(wpq)k表示小波分解后第k层的水平、垂直和对角线方向上的高频系数;所述基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数为:
进一步,所述利用去噪处理后的多层小波系数重构所述含噪图像对应的原始图像,包括:
其中,f′(x,y)表示原始图像。
进一步,所述通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,包括:通过智能分析模块内嵌入的机器学习及图像处理算法对乳房检测结果进行综合研判;
若判断存在乳房皮肤凹陷、乳晕水肿、包块、乳腺炎或是其他异常情况,则系统发出提示。
进一步,所述通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,还包括:针对哺乳期妇女,估算各乳腺管中储备的奶量及总奶量,当局部乳腺管出现堵塞前兆或总奶量过多时,则系统发出提示。
进一步,所述在移动终端APP的显示端进行按摩参数的显示,包括:进行按摩装置内的气压、按摩模式、按摩时间的综合显示。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品,包括计算机可读程序,供于电子装置上执行时,提供用户输入接口以应用所述一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,储存指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机应用所述一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明具备乳房健康检查功能,利用光学探头、超声探头和红外探头对乳房进行全面检测,由智能分析模块中嵌入的机器学习及图像处理算法对以上三种检测结果进行综合研判;若判断存在乳房皮肤凹陷、乳晕水肿、包块、乳腺炎等异常情况,则系统发出提示;特别针对哺乳期妇女,系统可估算各乳腺管中储备的奶量及总奶量,当局部乳腺管出现堵塞前兆或总奶量过多时,则系统发出提示。
本发明具备乳房按摩功能,按摩模式有全局和局部两种。全局按摩主要用于常规按摩,当出现局部确诊病灶时,比如哺乳妇女局部乳腺管堵塞,可采用局部按摩进行疏通,结合系统的健康检查功能,观察按摩是否有效。
本发明具有移动终端APP远程操控及显示功能,可通过蓝牙收发模块与移动终端互联,所有在显示及控制面板进行的操作和显示功能,都可以在移动终端APP上实现。同时,移动终端APP具有定时提醒功能,能为用户制定合理的按摩及检测计划。同时本发明具有记忆功能,可外接存储卡进行扩展,可以记录多组按摩参数,用户可在开机后快速切换成自己偏好的按摩模式;同时,用户也可以通过移动终端APP查询历史检测信息。
本发明系统中的通信模块、人机交互模块可以调节系统工作参数和处理、存储日常检测结果,通过内置的蓝牙收发装置与移动终端实时互连,便于用户操作。
本发明提供的一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统通过光学、超声、红外三种检测手段获取乳房的图像数据,利用机器学习及图像处理算法对采集的图像数据进行综合研判并给出综合检测结果,从而达到健康检查的目的;同时,依靠三维建模技术,把采集的乳房多维图像信息(光学、超声、红外)转换为乳房三维模型,并建立模型数据库,便于系统进行精准按摩,并通过对比不同时间的乳房模型,快速定位病灶;对采集的乳房图像进行加密,充分保护隐私;可存储大量历史数据、检测结果,便于回溯、对比;可通过移动终端APP或系统自带的触摸屏、按键进行人机交互,发送指令、查看结果;移动终端APP 内嵌私人健康管理专家,提示用户病灶的变化,记录用户的按摩偏好,提醒用户按时检测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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。
图1是本发明实施例提供的一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统结构框图。
图2是本发明实施例提供的乳房检测模块结构框图。
图3是本发明实施例提供的一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统及护理方法流程图。
图4是本发明实施例提供的通过图像预处理程序进行图像去噪等处理,得到处理后的图像流程图。
图5是本发明实施例提供的对待处理的含噪图像进行多层小波分解,获得对应的多层小波系数流程图。
图中:1、综合检测及成像模块;2、图像预处理模块;3、智能分析模块; 4、乳房三维建模模块;5、中央控制模块;6、按摩模块;7、充电及驱动模块; 8、通信模块;9、人机交互模块;10、数据加密及存储模块;9-1、光学检测单元;9-2、超声检测单元;9-3、红外检测单元。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种针对乳房的多功能检测、按摩及护理方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统包括:
综合检测及成像模块1、图像预处理模块2、智能分析模块3、乳房三维建模模块4、中央控制模块5、按摩模块6、充电及驱动模块7、通信模块8、人机交互模块9、数据加密及存储模块10;
综合检测及成像模块1,与中央控制模块5连接,用于通过光学摄像头进行乳房不同角度的图像的采集,得到乳房图像;
图像预处理模块2,与中央控制模块5连接,用于通过图像预处理程序进行乳房图像的去噪等预处理,得到处理后的图像;
智能分析模块3,与中央控制模块5连接,用于通过图像分析程序对预处理后的图像进行分析,得到图像分析结果;
乳房三维建模模块4,与中央控制模块5连接,用于通过乳房三维成像程序依据乳房多维图像的分析结果确定乳房外形、腺体及血管分布,得到乳房三维模型并建立模型数据库;
中央控制模块5,与综合检测及成像模块1、图像预处理模块2、智能分析模块3、乳房三维建模模块4、乳房按摩模块6、充电及驱动模块7、通信模块8、人机交互模块9、数据加密及存储模块10连接,用于通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,保证各个模块正常运行;
按摩模块6,与中央控制模块5连接,用于通过乳房三维成像获取乳房形状并对乳房进行精准按摩;
充电及驱动模块7,与中央控制模块5连接,用于通过电源进行充电以及通过驱动电机对图像采集、乳房按摩、乳房检测进行驱动;
通信模块8,与中央控制模块5连接,用于通过蓝牙收/发装置进行乳房按摩与乳房检测信号的发送与接收;
人机交互模块9,与中央控制模块5连接,用于通过移动终端APP进行人机交互,进行系统参数的设置以及在移动终端APP的显示端进行按摩参数的显示,进行用户观测;
数据加密及存储模块10,与中央控制模块5连接,用于通过加密程序对采集的乳房图像进行加密,得到加密图像。
如图2所示,本发明实施例提供的乳房检测模块包括:
光学检测单元9-1,用于通过摄像头进行乳房光学检测,得到光学检测结果;
超声检测单元9-2,用于通过超声检测装置进行乳房的超声检测,得到超声检测结果;
红外检测单元9-3,用于通过红外检测装置进行乳房的红外检测,得到红外检测结果。
如图3所示,本发明实施例提供的一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统及护理方法包括以下步骤:
S101,通过综合检测及成像模块利用光学摄像头、超声探头、红外探头在不同维度上进行乳房的图像采集,得到乳房各种数据图像;
S102,通过图像预处理模块利用图像预处理程序进行乳房图像的去噪等处理,得到处理后的图像;通过智能分析模块利用图像智能分析程序对预处理后的图像进行分析,得到图像分析结果;
S103,通过乳房三维建模模块利用乳房三维建模程序依据乳房多维图像确定乳房外形、腺体及血管分布,得到乳房三维模型并建立模型数据库;
S104,通过按摩模块利用乳房三维模型信息进行乳房精准按摩;
S105,通过充电及驱动模块利用电源进行充电以及通过驱动电机对综合检测及成像模块、按摩模块、通信模块等其余模块进行驱动;通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,保证各个模块正常运行;
S106,通过人机交互模块利用移动终端APP或系统自带的触摸屏、按键进行人机交互,进行系统参数设置、各种图像及检测结果的显示,便于用户观测;通过通信模块利用蓝牙收/发装置进行按摩指令、各种图像及检测结果的发送与接收。
S107,通过数据加密及存储模块利用加密程序对采集的各种乳房图像进行加密,得到加密图像。
如图4所示,本发明实施例提供的通过图像预处理程序进行乳房图像的去噪,得到处理后的图像,包括:
S201,将乳房图像作为待处理的含噪图像,对待处理的含噪图像进行多层小波分解,获得对应的多层小波系数;
S202,根据所述多层小波系数的总数和每层小波系数对应的层序数,确定每层小波系数对应的噪声阈值;
S203,利用基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数,对所述多层小波系数进行去噪处理;
S204,利用去噪处理后的多层小波系数重构所述含噪图像对应的原始图像。
如图5所示,本发明实施例提供的对待处理的含噪图像进行多层小波分解,获得对应的多层小波系数,包括:
S301,获得尺度函数和平移基函数;
S302,对所述含噪图像进行多层小波分解,得到分解结果;
S303,根据分解结果获得所述多层小波系数。
对所述含噪图像进行多层小波分解,得到:
其中,N=M=2J,j=0,1,2,...,J-1,且m,n=0,1,2,...,2j-1;H 表示水平方向,V表示垂直方向,D表示对角线方向。
本发明实施例提供的确定每层小波系数对应的噪声阈值包括:
其中,g为所述含噪图像的小波系数的总数,k为对应的分解层序数,λk为对所述含噪图像进行g层小波分解后第k层的噪声阈值,δk=median(|(wpq)k|)/0.6745,(wpq)k表示小波分解后第k层的水平、垂直和对角线方向上的高频系数;所述基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数为:
本发明实施例提供的利用去噪处理后的多层小波系数重构所述含噪图像对应的原始图像,包括:
其中,f′(x,y)表示原始图像。
本发明实施例提供的通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,包括:通过智能分析模块内嵌入的机器学习及图像处理算法对乳房检测结果进行综合研判;
若判断存在包块、乳腺炎或是其他异常情况,则系统发出提示。
本发明实施例提供的通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,还包括:针对哺乳期妇女,估算各乳腺管中储备的奶量及总奶量,当局部乳腺管出现堵塞前兆或总奶量过多时,则系统发出提示。
本发明实施例提供的在移动终端APP的显示端进行按摩参数的显示,包括:进行按摩装置内的气压、按摩模式、按时时间的综合显示。
以上所述,仅为本发明较优的具体的实施方式,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,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统,其特征在于,所述系统包括:
综合检测及成像模块,与中央控制模块连接,用于通过光学探头、超声探头、红外探头对乳房不同维度的图像信息进行采集,得到乳房多维度的图像检测数据;
图像预处理模块,与中央控制模块连接,用于通过图像预处理程序对采集到的多维图像进行去噪等处理,便于后续的图像分析;
所述进行乳房图像的去噪,得到预处理后的图像,包括:
将乳房图像作为待处理的含噪图像,对待处理的含噪图像进行多层小波分解,获得对应的多层小波系数;
所述对待处理的含噪图像进行多层小波分解,获得对应的多层小波系数,包括:
对所述含噪图像进行多层小波分解,得到:
其中,N=M=2j,j=0,1,2,...,J-1,且m,n=0,1,2,...,2j-1;H表示水平方向,V表示垂直方向,D表示对角线方向;
中央控制模块,与综合检测及成像模块、图像预处理模块、智能分析模块乳房三维建模模块、按摩模块、充电及驱动模块、通信模块、人机交互模块、数据加密及存储模块连接,用于中央控制模块对各个连接模块进行综合管理及控制,保证各个模块正常运行;
智能分析模块,与中央控制模块连接,用于通过图像智能分析程序对预处理后的不同维度的图像进行综合分析,得到图像分析结果;
乳房三维建模模块,与中央控制模块连接,用于通过乳房三维建模程序对乳房形状等进行三维建模,得到乳房形状及表面皮肤情况;
乳房按摩模块,与中央控制模块连接,用于通过乳房三维建模获取按摩部位的准确位置。
2.如权利要求1所述一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统,其特征在于,所述一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统还包括:
数据加密及存储模块,与中央控制模块连接,用于通过加密程序对采集的各种图像进行加密,得到加密图像并存储;
综合检测及成像模块,与中央控制模块连接,用于通过乳房检测装置(光学、超声、红外)获取乳房多维图像数据;
充电及驱动模块,与中央控制模块连接,用于通过电源进行充电以及通过中央控制模块与系统其余各模块的供电接口,对系统其余模块进行供电;
通信模块,与中央控制模块连接,用于通过蓝牙收/发装置进行按摩装置控制指令和检测图像及结果的发送与接收;
人机交互模块,与中央控制模块连接,用于通过触摸屏和按键进行人机交互,也可以通过蓝牙收发装置与移动终端互连,并通过移动终端APP进行人机交互;人机交互的内容包括系统参数的设置、多维图像及检测结果的显示。
3.如权利要求1所述一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统,其特征在于,所述进行乳房图像的去噪,得到处理后的图像,还包括:
根据所述多层小波系数的总数和每层小波系数对应的层序数,确定每层小波系数对应的噪声阈值;
利用基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数,对所述多层小波系数进行去噪处理;
利用去噪处理后的多层小波系数重构所述含噪图像对应的原始图像。
6.如权利要求1所述一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统,其特征在于,所述通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,包括:通过智能分析模块内嵌入的机器学习及图像处理算法对乳房检测结果进行综合研判;
若判断存在乳房皮肤凹陷、乳晕水肿、包块、乳腺炎等异常情况,则系统发出提示。
7.如权利要求1所述一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统,其特征在于,所述通过中央控制模块对各个连接模块进行控制,还包括:针对哺乳期妇女,估算各乳腺管中储备的奶量及总奶量,当局部乳腺管出现堵塞前兆或总奶量过多时,则系统发出提示。
8.如权利要求1所述一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统,其特征在于,所述在移动终端APP的显示端进行按摩参数的显示,包括:进行按摩装置内的气压、按摩模式、按摩时间的综合显示。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品,包括计算机可读程序,供于电子装置上执行时,提供用户输入接口以应用如权利要求1-8任意一项所述一种针对乳房的多功能检测及按摩护理系统。
10.一种计算机可读存储介质,储存有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机应用如权利要求1-8任意一项所述一种针对乳房的多功能检测、按摩护理系统。
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