EA000111B1 - Method for obtaining the computerised optical topography of the shape of a human body and device for the inylementation of this method - Google Patents
Method for obtaining the computerised optical topography of the shape of a human body and device for the inylementation of this method Download PDFInfo
- Publication number
- EA000111B1 EA000111B1 EA199600068A EA199600068A EA000111B1 EA 000111 B1 EA000111 B1 EA 000111B1 EA 199600068 A EA199600068 A EA 199600068A EA 199600068 A EA199600068 A EA 199600068A EA 000111 B1 EA000111 B1 EA 000111B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- image
- patient
- specified
- screen
- camera
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной и регистрирующей медицинской технике, предназначенной для исследования и анализа формы тела человека в диагностических целях, в частности для определения деформации позвоночника. Предлагаемый способ компьютерной оптической топографии формы тела пациента включает проецирование на обследуемую поверхность тела пациента под заданным углом изображения пространственной системы эквидистантных оптически контрастных прямых линий, видеосъемку изображения этой системы линий под углом, отличным от указанного угла проецирования, аналого-цифровое преобразование сигнала изображения, введение его в устройство памяти электронно-вычислительной машины (ЭВМ) (9) и обработку преобразованного сигнала. Улучшение способа состоит в том, что предварительно изображение указанной системы линий, в которой ширина каждой линии равна ширине промежутка между соседними линиями, проецируют под указанным заданным углом на отражающий плоский экран (7), который располагают за пациентом и ортогонально направлению видеосъемки, осуществляют видеосъемку полученного изображения в отсутствие пациента, аналого-цифровое преобразование видеосигнала и введение его в устройство памяти ЭВМ (9), после чего располагают пациента перед указанным экраном (7) и далее указанную обработку введенных в устройство памяти ЭВМ (9) видеосигналов осуществляют путем определения разности фаз между пространственно-модулированным видеосигналом изображения на экране и пространственно-модулированным видеосигналом изображения на поверхности тела пациента. Устройство для осуществления способа содержит источник (1) направленногоThe invention relates to a measuring and recording medical equipment intended for the study and analysis of the shape of the human body for diagnostic purposes, in particular to determine the spinal deformity. The proposed method of computerized optical topography of the patient’s body shape includes projecting an equidistant optically contrasting straight lines of the spatial system of the patient’s body surface at a given angle, videoing the image of this system at an angle different from the specified projection angle, introducing it in the memory device of an electronic computer (computer) (9) and processing the converted signal. The improvement of the method consists in the fact that the pre-image of the specified system of lines, in which the width of each line is equal to the width of the gap between adjacent lines, is projected under the specified predetermined angle onto a reflective flat screen (7), which is positioned behind the patient and orthogonal to the direction of video filming, images in the absence of the patient, analog-digital conversion of the video signal and its introduction into the computer memory device (9), after which the patient is placed in front of the specified screen (7) and further The above processing of video signals inputted into the computer memory (9) is carried out by determining the phase difference between the spatially modulated video image of the image on the screen and the spatially modulated video signal of the image on the surface of the patient's body. A device for implementing the method contains a source (1) directional
Description
Изобретение относится к измерительной и регистрирующей медицинской технике, предназначенной для исследования и анализа формы тела человека в диагностических целях, в частности для определения деформации позвоночника.The invention relates to a measuring and recording medical equipment intended for the study and analysis of the shape of the human body for diagnostic purposes, in particular to determine the spinal deformity.
Существует проблема обследования тела человека или его частей для выявления отклонений от нормы, разрешение которой может быть осуществлено экспрессно, высокоинформативно, без вредных воздействий и аппаратурно коммерчески приемлемо. Это особенно актуально для обследования с целью выявления деформации позвоночника и его мониторинга.There is the problem of examining a person’s body or parts of it in order to detect deviations from the norm, the resolution of which can be carried out expressly, highly informatively, without harmful influences and hardware commercially acceptable. This is especially true for a survey to identify spinal deformity and its monitoring.
Известен способ для оптической топографии формы поверхности туловища и устройство для его осуществления на основе теневого муара [1], в соответствии с которыми используют пространственно полупрозрачный экран, имеющий чередующиеся прозрачные и непрозрачные полосы, ориентированные горизонтально или вертикально, источник мощного освещения, которым освещают экран и фотоаппарат. Пациента устанавливают за экраном и освещают через этот экран источником под определенным углом к экрану. Изображение тени от полос экрана совместно с изображением самих полос регистрируется под углом, отличным от указанного, фотоаппаратом или наблюдается невооруженным глазом. Суперпозиция деформированных пропорционально форме поверхности теневых полос и исходных полос экрана в результате механической интерференции создает изображение муаровой топограммы рельефа обследуемой поверхности.There is a known method for optical topography of the torso surface shape and a device for its implementation based on a shadow moire [1], according to which a spatially translucent screen is used, having alternating transparent and opaque strips oriented horizontally or vertically, a source of powerful illumination with which the screen is illuminated and camera. The patient is installed behind the screen and illuminated through this screen by the source at a certain angle to the screen. The image of the shadow of the screen stripes together with the image of the stripes themselves is recorded at an angle different from that indicated by a camera or observed with the naked eye. The superposition of deformed in proportion to the shape of the surface of the shadow stripes and the original strip of the screen as a result of mechanical interference creates an image of the moire topogram of the relief of the surveyed surface.
По изображению муаровых топограмм производится визуальное сравнение формы левой и правой половин поверхности спины, и наблюдаемая при этом асимметрия полос свидетельствует о ротации позвоночника, что является одним из признаков деформации позвоночника. Однако получаемая при этом оценка деформации позвоночника определяется квалификацией и опытом специалиста, поэтому имеет субъективный и качественный характер, являясь весьма приблизительной (асимметрия выявляется с точностью до одной полосы, цена которой по глубине рельефа обычно составляет 5 мм). Указанные недостатки существенно снижают возможность выявления начальных форм деформаций при скриниг-диагностике, а также не позволяют проводить количественное сопоставление результатов последовательных во времени обследований для мониторинга процесса развития деформации позвоночника. Многочисленные попытки специалистов решить проблему получения количественных оценок путем автоматизации процесса ввода и обработки муаровых топограмм на ЭВМ не дали удовлетворительных результатов.In the image of moire topograms, a visual comparison is made of the shape of the left and right halves of the back surface, and the asymmetry of the bands observed during this demonstrates the rotation of the spine, which is one of the signs of spinal deformity. However, the resulting assessment of spinal deformity is determined by the qualifications and experience of a specialist, and therefore has a subjective and qualitative character, being very approximate (asymmetry is detected with an accuracy of one lane, the price of which is 5 mm over the depth of the relief). These drawbacks significantly reduce the possibility of detecting the initial forms of deformities during screening diagnostics, and also do not allow for a quantitative comparison of the results of successive examinations in time to monitor the development process of spinal deformity. Numerous attempts by specialists to solve the problem of obtaining quantitative estimates by automating the process of input and processing of moire topograms on computers did not give satisfactory results.
Известен способ оптической топографии с использованием компьютера и устройство для его осуществления, использующий сканирование обследуемой поверхности проецируемой линией [2]. Устройство включает сканер, состоящий из проектора и телевизионной камеры (телекамеры) с зафиксированной взаимной ориентацией, так что их оптические оси образуют некоторый угол в вертикальной плоскости, и компьютер. Сканер имеет механизм, позволяющий ему поворачиваться в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси. Обследуемый пациент устанавливается на определенном расстоянии спиной к сканеру и на него проецируется изображение светлой прямой линии, форма которой становится пропорциональной горизонтальному сечению поверхности спины. Изображение деформированной линии с помощью телекамеры вводится в компьютер, который по двум координатам этой линии в плоскости изображения с учетом известной ориентации сканера рассчитывает трехмерные координаты соответствующих точек поверхности. Последовательно меняя угол наклона сканера, вводится серия (50-100) изображений линии и по совокупности найденных точек поверхности путем интерполяции восстанавливается вся поверхность в целом, а по ней рассчитываются необходимые количественные характеристики.There is a method of optical topography using a computer and a device for its implementation, using scanning the examined surface with a projected line [2]. The device includes a scanner consisting of a projector and a television camera (camera) with fixed relative orientation, so that their optical axes form a certain angle in the vertical plane, and a computer. The scanner has a mechanism that allows it to rotate in a vertical plane around a horizontal axis. The examined patient is placed at a certain distance with his back to the scanner and an image of a bright straight line is projected onto it, the shape of which becomes proportional to the horizontal section of the back surface. The image of the deformed line with the help of the camera is introduced into the computer, which, using the two coordinates of this line in the image plane, taking into account the known orientation of the scanner, calculates the three-dimensional coordinates of the corresponding surface points. By successively changing the angle of inclination of the scanner, a series (50-100) of line images is introduced, and from the totality of the surface points found, the entire surface is reconstructed by interpolation, and the necessary quantitative characteristics are calculated from it.
Основными недостатками способа и устройства являются длительное время сканирования, что существенно при обследовании живых объектов, низкая точность определения формы поверхности и большое время обработки данных для одного пациента (10 мин), что не позволяет использовать способ и устройство для решения задач скрининг-диагностики.The main disadvantages of the method and device are the long scanning time, which is significant when examining living objects, low accuracy of determining the surface shape and large data processing time for one patient (10 min), which does not allow using the method and device to solve screening diagnostic problems.
Известен способ оптической топографии на основе кругового сканирования проецируемым вектором точек для получения полных сечений поверхности туловища на 1 0 уровнях и устройство [3] для его осуществления. Устройство включает компьютер, сканер, состоящий из оптической головки, неподвижную платформу для установки пациента и привод с сервомотором, посредством которого головка вращается вокруг платформы. Оптическая головка имеет 10 вертикально расположенных с интервалом 30 мм светоизлучающих диодов и включает приемную камеру на фоточувствительной линейке, регистрирующую под углом 28 градусов изображение спроецированных светодиодами точек.There is a method of optical topography based on a circular scan of the projected vector of points to obtain complete sections of the torso surface at 10 degrees and the device [3] for its implementation. The device includes a computer, a scanner consisting of an optical head, a fixed platform for mounting the patient and a drive with a servomotor through which the head rotates around the platform. The optical head has 10 light-emitting diodes vertically spaced at an interval of 30 mm and includes a receiving camera on a photosensitive ruler, recording an image of points projected by LEDs at an angle of 28 degrees.
Обследуемый пациент устанавливается на платформу. Оптическая головка осуществляет вокруг него полный оборот на 360 градусов, регистрируя и передавая в компьютер изображения спроецированных на поверхность туловища точек для 1 00 положений головки. После обработки введенных данных компьютер определяет полные контуры сечений для 1 0 уровней туловища.The patient is placed on the platform. The optical head performs a full 360-degree rotation around it, recording and transferring to the computer images of points projected onto the surface of the body for 1 00 head positions. After processing the entered data, the computer determines the complete contours of the sections for 10 torso levels.
Основными недостатками данного устройства являются: низкое пространственное разрешение по вертикали (определяются только 10 круговых сечений с интервалом 30 мм), а также большое время сканирования (5 с.).The main disadvantages of this device are: low spatial resolution vertically (only 10 circular sections with an interval of 30 mm are determined), as well as a large scanning time (5 s).
Известен способ на основе проецирования матрицы точек и устройство [4] для его осуществления, содержащее проектор с прецизионным слайдом в виде матрицы эквидистантно расположенных точек, телекамеру, стойки для их размещения в пространстве, непрозрачный экран в виде эталонной плоской поверхности и компьютер с устройством ввода аналогового видеосигнала, поступающего с телекамеры. Обследуемый пациент устанавливается перед экраном спиной к проектору и на него под некоторым углом проецируется изображение матрицы точек, которое вводится посредством телекамеры в компьютер. Дополнительно вводится также изображение матрицы точек, спроецированных на эталонную поверхность. По двум этим изображениям компьютер выделяет пары идентичных точек, определяет их координаты в плоскости изображения на экране и рассчитывает посредством триангуляции третью координату - глубину поверхности для каждой спроецированной точки матрицы. Полная форма поверхности восстанавливается путем интерполяции.The known method based on the projection of the matrix of points and the device [4] for its implementation, containing a projector with a precision slide in the form of a matrix of equidistant points, a camera, racks for their placement in space, an opaque screen in the form of a reference flat surface and a computer with an analog input device video signal coming from the camera. The examined patient is placed in front of the screen with his back to the projector and an image of a matrix of points is projected at a certain angle on it, which is inserted by means of a camera into the computer. Additionally, an image of a matrix of points projected onto a reference surface is also introduced. For these two images, the computer selects pairs of identical points, determines their coordinates in the image plane on the screen and calculates, by triangulation, the third coordinate - the surface depth for each projected point of the matrix. The complete surface shape is restored by interpolation.
Основными недостатками данного устройства являются: недостаточное пространственное разрешение по горизонтали и вертикали, а также низкая точность определения формы поверхности.The main disadvantages of this device are: insufficient spatial resolution horizontally and vertically, as well as the low accuracy of determining the surface shape.
Наиболее близким к предлагаемому является способ компьютерной оптической топографии на основе проекции изображения линий и устройство [5] для его осуществления. Способ включает проецирование на обследуемую поверхность тела пациента системы горизонтально ориентированных эквидистантных линий приблизительно под прямым углом к исследуемой поверхности, видеосъемки изображения этой системы линий под острым углом, отличным от угла проецирования, аналого-цифровое преобразование этого сигнала изображения, введение его в устройство памяти ЭВМ и обработку путем определения координат каждой линии и расчета по этим координатам профиля соответствующего сечения обследуемой поверхности. Устройство для осуществления этого способа содержит проектор со слайдом в виде эквидистантных параллельных линий, телекамеру, ЭВМ с устройством для ввода, оцифровки и хранения изображений, поступающих с телекамеры и дополнительный видеомонитор. При этом оптическая ось проектора ориентирована горизонтально, проектор и телекамера установлены со скрещением их оптических осей в области размещения пациента и образуют вертикально ориентированную стереобазу. Способ и устройство основаны на эффекте деформации изображения линий вследствие параллакса при съемке телекамерой под острым углом к исследуемой поверхности.The closest to the proposed method is a computer optical topography based on the projection of the image lines and the device [5] for its implementation. The method includes projecting horizontally oriented equidistant lines approximately at a right angle to the examined surface onto the examined patient’s body surface, videoing the image of this line system at an acute angle different from the projection angle, converting this image signal to the computer’s memory device and processing by determining the coordinates of each line and calculating the profile of the corresponding section of the surveyed surface from these coordinates. A device for implementing this method includes a projector with a slide in the form of equidistant parallel lines, a camera, a computer with a device for inputting, digitizing and storing images from the camera and an additional video monitor. At the same time, the optical axis of the projector is horizontally oriented, the projector and the television camera are installed with the intersection of their optical axes in the patient placement area and form a vertically oriented stereo base. Method and device are based on the effect of deformation of the image of lines due to parallax when shooting a camera at an acute angle to the surface under study.
Недостатками способа и устройства являются: недостаточное пространственное разрешение по вертикали, которое не превышает расстояния между соседними линиями изображения; недостаточная точность определения высоты поверхности; недостаточная скорость обработки изображения; наличие перспективных искажений вводимых в ЭВМ изображений из-за расположения телекамеры под острым углом к обследуемой поверхности, что приводит к ошибкам определения формы рельефа; отсутствие возможности перенастройки оптической схемы для адаптации ее к размеру туловища обследуемых пациентов. Перечисленные недостатки не позволяют использовать устройство для массовых скрининговых обследований и ограничивают его применение для динамических наблюдений.The disadvantages of the method and device are: insufficient vertical spatial resolution, which does not exceed the distance between adjacent lines of the image; insufficient accuracy of determining the height of the surface; insufficient image processing speed; the presence of perspective distortions of images entered into the computer due to the location of the camera at an acute angle to the surface being examined, which leads to errors in determining the shape of the relief; the inability to reconfigure the optical scheme to adapt it to the size of the trunk of the examined patients. These shortcomings do not allow the use of the device for mass screening surveys and limit its use for dynamic observations.
Задачей изобретения является создание способа компьютерной оптической топографии формы тела человека и устройства для его осуществления, преимущественно для определения деформации позвоночника человека, обладающих повышенной чувствительностью к асимметричности и рельефности обследуемой поверхности тела человека, обеспечивающих более экспрессное обследование и большую информативность и достоверность результатов, а также коммерчески более приемлемых.The objective of the invention is the creation of a method of computer optical topography of the shape of the human body and a device for its implementation, mainly to determine the deformation of the human spine, which are hypersensitive to the asymmetry and relief of the human body surface being examined, providing a more rapid examination and more informative and reliable results, as well as commercially more acceptable.
В соответствии с поставленной задачей предлагаемый способ компьютерной оптической топографии формы тела пациента, как и прототип, включает проецирование на обследуемую поверхность тела пациента под заданным углом к этой поверхности изображения пространственной системы эквидистантных оптически контрастных прямых линий, видеосъемку изображения этой системы линий под углом, отличным от указанного угла проецирования, аналого-цифровое преобразование сигнала изображения, введение его в устройство памяти электронно-вычислительной машины (ЭВМ) и обработку преобразованного сигнала для получения количественных параметров рельефа поверхности. В отличие от прототипа, предварительно изображение указанной системы линий, в которой ширина каждой линии равна ширине промежутка между соседними линиями с возможной точностью, проецируют под указанным заданным углом на отражающий плоский экран, который располагают за пациентом относительно точки видеосъемки и ортогонально направлению видеосъемки, осуществляют видеосъемку полученного изображения в отсутствие пациента, аналого-цифровое преобразование видеосигнала и введение его в устройство памяти ЭВМ, после чего располагают пациента перед указанным экраном исследуемой поверхностью ортогонально этому направ5 лению видеосъемки и далее после указанного введения в устройство памяти ЭВМ видеосигнала изображения с поверхности тела пациента указанную обработку введенных в устройство памяти ЭВМ видеосигналов осуществляют путем определения разности фаз между пространственно-модулированным видеосигналом изображения на экране и пространственно - модулированным видеосигналом изображения на поверхности тела пациента.In accordance with the task, the proposed method of computerized optical topography of the patient’s body shape, like the prototype, includes projecting an image of a spatial system of equidistant optically contrasting straight lines onto the examined patient’s surface at a given angle to this surface, video of the image of this system at an angle different from the specified angle of projection, analog-digital conversion of the image signal, its introduction into the memory device of the electronic computer s (computer) and processing the converted signal to obtain a quantitative parameter of surface topography. Unlike the prototype, a preliminary image of the specified system of lines, in which the width of each line is equal to the width of the gap between adjacent lines with possible accuracy, is projected at the specified angle on a reflective flat screen, which is positioned behind the patient relative to the video shooting point and video is taken received image in the absence of the patient, analog-digital conversion of the video signal and its introduction into the computer memory device, after which the patient That, before the indicated screen, the examined surface is orthogonal to this direction of video filming and then after the said video signal image input from the patient's body surface is inserted into the computer memory device, the said video signals input into the computer memory device are determined by determining the phase difference between the spatial-modulated video image of the screen and the spatial modulated video image on the surface of the patient's body.
Предпочтительно указанную обработку видеосигнала дополнить формированием изображения поверхности тела пациента с яркостью изображения, пропорциональной указанной разности фаз по модулю 2π. Такое изображение дидактично и наглядно эффективно демонстрирует ряд раздельно воспринимаемых областей на исследуемой поверхности, в каждой из которых разность фаз изменяется в пределах 2π. Последовательность размещения этих областей демонстрирует изменение высоты рельефа за пределами 2π, а их форма и соотношение их форм демонстрирует конфигурацию изменения высоты исследуемой поверхности над экраном.Preferably, the specified video signal processing is supplemented by forming an image of the patient's body surface with an image brightness proportional to the indicated phase difference modulo 2π. Such an image doesactically and visually effectively demonstrates a number of separately perceived areas on the studied surface, in each of which the phase difference varies within 2π. The sequence of placement of these areas demonstrates the change in the height of the relief beyond 2π, and their shape and the ratio of their forms shows the configuration of the change in the height of the studied surface above the screen.
По другому или указанному предпочтению целесообразно упомянутую обработку видеосигналов дополнить формированием изображения поверхности тела пациента с яркостью изображения, пропорциональной полной разности фаз. Такое изображение демонстрирует высоту рельефа исследуемой поверхности в каждой ее точке в виде непрерывного и плавного изменения его яркости по поверхности изображения.In another or a given preference, it is advisable to add the above-mentioned video signal processing to the formation of an image of the patient's body surface with an image brightness proportional to the total phase difference. Such an image demonstrates the height of the relief of the investigated surface at each point in the form of a continuous and smooth change in its brightness over the surface of the image.
Предпочтительно также вышеуказанную обработку видеосигналов, равно как и приведенные предпочтения дополнить формированием изображения исследуемой поверхности тела пациента с изолиниями постоянных разностей указанных фаз. Такое изображение демонстрирует рельеф поверхности в изолиниях ее высоты.Preferably, the above-mentioned processing of video signals, as well as the above preferences, should be supplemented by the formation of an image of the patient's body surface under study with isolines of the constant differences of the indicated phases. Such an image demonstrates the surface relief in the isolines of its height.
В соответствии с поставленной задачей предлагаемое устройство для компьютерной оптической топографии содержит общие с прототипом источник направленного оптического излучения с установленным на его выходе средством для формирования изображения пространственной системы эквидистантных оптически контрастных прямых линий и телекамеру, установленные со скрещением их оптических путей под заданным углом, образующим стереобазу источника и телекамеры, в области размещения исследуемого пациента, средство фиксации положения пациента, а также персональную электронно-вычислительную машину (ЭВМ), снабженную средством ввода в ЭВМ аналогового сигнала с телекамеры. Предлагаемое устройство для компьютерной оптической топографии отличается от прототипа тем, что в него введен отражающий плоский экран, установленный в области указанного скрещения осей оптических путей источника направленного оптического излучения и телекамеры, ортогонально оси оптического пути телекамеры, в указанной системе линий ширина каждой линии с возможной точностью равна ширине промежутка между соседними линиями, и они ориентированы поперечно указанной стереобазе.In accordance with the task, the proposed device for computer optical topography contains, in common with the prototype, a source of directional optical radiation with a means installed at its output for forming an image of a spatial system of equidistant optically contrasting straight lines and a camera installed with the optical paths crossing at a given angle forming a stereo base source and camera, in the area of placement of the patient under study, a means of fixing the position of the patient, and the same personal electronic computer (computer), equipped with a means of input into a computer analog signal from the camera. The proposed device for computer optical topography differs from the prototype in that it introduces a reflective flat screen installed in the region of the specified intersection of the axes of the optical paths of the directional optical radiation source and the television camera, orthogonal to the axis of the optical path of the television camera, in the specified line system the width of each line with possible accuracy equal to the width of the gap between adjacent lines, and they are oriented transversely to the specified stereo base.
Целесообразно устанавливать указанный отражающий экран вертикально, ориентировать систему оптически контрастных линий на экране также вертикально, а указанную стереобазу ориентировать горизонтально. Такое пространственное и взаимное расположение экрана, системы оптически контрастных линий и стереобазы, источника света и телекамеры обеспечивает сочетание простого, относительно свободного и естественного расположения пациента в положении стоя с вышеуказанными преимуществами предлагаемого устройства для топографии по чувствительности, экспрессности, информативности и достоверности результатов обследования.It is advisable to install the specified reflective screen vertically, to orient the system of optically contrasting lines on the screen also vertically, and to indicate the indicated stereo base horizontally. Such a spatial and mutual arrangement of the screen, a system of optically contrasting lines and a stereo base, a light source and a television camera provides a combination of a simple, relatively free and natural position of the patient in a standing position with the aforementioned advantages of the proposed device for topography in sensitivity, expressivity, informativeness and reliability of the examination results.
Предпочтительно установить отражающий экран, с одной стороны, источник направленного оптического излучения и телекамеру, с другой стороны, с возможностью их взаимного перемещения вдоль оси оптического пути телекамеры и возможностью изменения направления излучения указанного источника. Такое решение позволяет регулировать чувствительность и разрешающую способность предлагаемого устройства для топографии при заданном числе чередующихся по оптической плотности полос путем изменения угла их проецирования на экран и на тело пациента.It is preferable to install a reflective screen, on the one hand, a source of directional optical radiation and a camera, on the other hand, with the possibility of their mutual movement along the axis of the optical path of the camera and the possibility of changing the direction of radiation of the specified source. This solution allows you to adjust the sensitivity and resolution of the proposed device for topography for a given number of bands alternating in optical density by changing the angle of their projection on the screen and on the patient's body.
Когда последнее предпочтение выбрано при вышеуказанном вертикальном расположении экрана и системы линий на нем и горизонтальном расположении стереобазы, то целесообразно средство фиксации пациента выполнить с возможностью вертикального перемещения пациента. Это позволяет оптимизировать разрешающую способность предлагаемого топографа в зависимости от роста пациента (ребенок, взрослый пациент).When the last preference is chosen with the above vertical arrangement of the screen and the system of lines on it and the horizontal arrangement of the stereo base, it is advisable to fix the patient with the possibility of vertical movement of the patient. This allows you to optimize the resolution of the proposed topographer, depending on the height of the patient (child, adult patient).
В альтернативном или сочетанном предпочтении источник направленного оптического излучения и/или телекамера содержат объектив со средством для изменения размеров изображения. Это позволяет оптимизировать размеры индикативного поля, образованного изображением указанной системы линий, и степень его информативности.In alternative or combined preference, the directional optical source and / or camera contain an objective lens with means for resizing the image. This allows you to optimize the size of the indicative field formed by the image of the specified system of lines, and the degree of its information content.
На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства для компьютерной оптической топографии в соответствии с изобретением в предпочтительном воплощении, характеризующим также и предлагаемый способ компьютерной оптической топографии формы тела человека.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device for computer optical topography in accordance with the invention in a preferred embodiment, which also characterizes the proposed method of computer optical topography of the shape of a human body.
На фиг. 2 показано средство для формирования изображения пространственной системы эквидистантных оптически контрастных полос, выполненное в виде оптически прозрачной пластины с непрозрачным покрытием в форме параллельных одинаковых полос, ширина каждой из которых равна ширине промежутка между соседними из них.FIG. 2 shows the means for forming an image of a spatial system of equidistant optically contrasting bands, made in the form of an optically transparent plate with an opaque coating in the form of parallel identical bands, the width of each of which is equal to the width of the gap between adjacent ones.
На фиг. 3 показаны следующие изображения, иллюстрирующие предлагаемый способ и устройство на примере обследования формы поверхности спины:FIG. 3 shows the following images illustrating the proposed method and device for example, examination of the shape of the surface of the back:
на фиг. 3а - изображение регулярной системы чередующихся по оптической плотности полос одинаковой ширины, спроецированной на поверхности спины пациента и отражающего экрана, расположенного за пациентом;in fig. 3a is a depiction of a regular system of bands alternating in optical density, of equal width projected on the patient's back surface and a reflecting screen located behind the patient;
на фиг. 3b - фазояркостная топограмма поверхности спины пациента в виде пространственной последовательности областей, ограниченных набегом фазы 2π, внутри которых яркость изображения пропорциональна разности фаз;in fig. 3b - phase brightness topogram of the patient's back surface in the form of a spatial sequence of areas bounded by a phase advance 2π, within which the brightness of the image is proportional to the phase difference;
на фиг. 3с - фазояркостная топограмма поверхности спины, на которой яркость изображения пропорциональна полной разности фаз в каждой точке поверхности, показанной на фиг. 3а и 3b;in fig. 3c is a phase brightness topogram of the back surface, in which the brightness of the image is proportional to the total phase difference at each point on the surface shown in FIG. 3a and 3b;
на фиг. 3d - фазовая топограмма формы поверхности в виде пространственной последовательности изолиний заданных постоянных разностей фаз, эквивалентных изолиниям равной высоты обследуемой поверхности относительно экрана.in fig. 3d is a phase topogram of the surface shape in the form of a spatial sequence of isolines of given constant phase differences equivalent to isolines of equal height of the examined surface relative to the screen.
Возможность осуществления предлагаемого способа компьютерной оптической топографии формы тела пациента и устройства для его осуществления поясняется на примере предпочтительного выполнения устройства, описания его работы и применения.The possibility of implementing the proposed method of computer optical topography of the patient’s body shape and device for its implementation is illustrated by the example of the preferred implementation of the device, the description of its work and application.
Устройство (фиг. 1) для компьютерной оптической топографии содержит источник 1 направленного оптического излучения с установленным на его выходе средством 2 формирования изображения регулярной пространственной системы эквидистантных оптически контрастных прямых линий с шириной каждой линии, равной ширине промежутка между линиями, и телекамеру 3, установленные со скрещением осей 4 и 5 их оптических путей под заданным углом β, образующим стереобазу 6 источника 1 и телекамеры 3. В области скрещения осей 4 и 5 оптических путей источника 1 и телекамеры 3 вертикально установлен плоский отражающий экран 7, ориентированный ортогонально оси 5 оптического пути телекамеры 3. Устройство имеет средство 8 фиксации положения пациента перед экраном 7. Устройство содержит также ЭВМ 9 в стандартной конфигурации, например IBM PC/AT, снабженную средством 10 ввода в ЭВМ 9 видеосигнала с телекамеры 3.The device (Fig. 1) for computer optical topography contains a source 1 of directional optical radiation with a regular spatial system of equidistant optically contrasting straight lines installed at its output with a width of each line equal to the width of the gap between the lines and a video camera 3 installed with by crossing the axes 4 and 5 of their optical paths at a given angle β forming the stereo base 6 of source 1 and camera 3. In the area of the intersection of axes 4 and 5 of the optical paths of source 1 and the tellys Cameras 3 are vertically mounted a flat reflecting screen 7, oriented orthogonal to the axis 5 of the optical path of the camera 3. The device has means 8 for fixing the patient’s position in front of screen 7. The device also contains a computer 9 in a standard configuration, for example IBM PC / AT, equipped with a means 10 for input into a computer 9 video signals from the camera 3.
Указанное средство 2 для формирования изображения системы оптически контрастных прямых линий, в частности, выполнено в виде оптически прозрачной пластины 11 (например из стекла) (фиг. 2), на поверхность которой нанесено непрозрачное покрытие 1 2 (например, путем металлизации поверхности), в виде эквидистантных одинаковых прямых полос с шириной, равной ширине промежутка между ними. Пластина 11 установлена в задней фокальной плоскости объектива (не показан) источника 1 так, чтобы оптически контрастные линии проецировались на экран 7 вертикально, при этом стереобаза 6 источника 1 и телекамеры 3 ориентирована горизонтально.Said means 2 for forming an image of a system of optically contrasting straight lines, in particular, is made in the form of an optically transparent plate 11 (for example made of glass) (FIG. 2), on the surface of which an opaque coating 1 2 is applied (for example, by metallizing the surface), the form of equidistant constant straight bands with a width equal to the width of the gap between them. Plate 11 is installed in the rear focal plane of the lens (not shown) of source 1 so that the optically contrast lines are projected onto screen 7 vertically, while the stereo base 6 of source 1 and camera 3 is oriented horizontally.
Для юстировки изображения на экране 7 источник 1 направленного оптического излучения снабжен световой указкой, выполненной, например, в виде оптически контрастной точки в центре пластины 11 или пластины-аналога по форме и размерам.To adjust the image on the screen 7, the source 1 of the directional optical radiation is provided with a light pointer, made, for example, in the form of an optically contrasting point in the center of the plate 11 or a plate-analogue in shape and size.
Средство 10 ввода видеосигнала с телекамеры 3 в ЭВМ 9 выполнено в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя 1 3 (фиг. 1 ), подключенного входом к выходу телекамеры 3, и оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 14. Для удобства применения предлагаемое устройство для компьютерной оптической топографии содержит последовательно соединенные дополнительный видеомонитор 1 5 и цифро-аналоговый преобразователь 1 6, подключенный к ОЗУ 1 4, и печатающее устройство 17, подключенное к ЭВМ 9, которые, однако, необязательны.The means 10 for inputting the video signal from the camera 3 in the computer 9 is made in the form of serially connected analog-to-digital converter 1 3 (FIG. 1) connected by an input to the output of camera 3 and a random access memory (RAM) 14. For ease of use, the proposed computer device Optical topography contains a series-connected additional video monitor 1 5 and a digital-to-analog converter 1 6 connected to RAM 1 4 and a printing device 17 connected to computer 9, which, however, are optional.
Отражающий экран 7, с одной стороны, а также источник 1 направленного оптического излучения и телекамера 3, с другой стороны, установлены с возможностью взаимного перемещения вдоль оси 5 оптического пути телекамеры 3. Это осуществлено, например, с помощью двух рельсов 18, размещенных на полу параллельно оси 5, на которых подвижно установлен экран 7 и фиксаторов (не показаны) ряда заданных положений экрана 7. При этом юстировка изображения от средства 2 осуществляется возможностью поворота источника 1 , то есть изменением угла β. Таким образом осуществлена возможность регулировки размеров изображения системы оптически контрастных линий на экране 7 с тем, чтобы оно соответствовало размерам обследуемой поверхности тела пациента и, следовательно, было полностью информативным. Дополнительная возможность регулировки информативности изображения, формируемого средством 2, обеспечена средствами для изменения размеров изображения в объективе источника 1 и в объективе телекамеры 3, которые могут быть традиционными элементами изменения фокусного расстояния объектива.The reflecting screen 7, on the one hand, as well as the source 1 of the directional optical radiation and the camera 3, on the other hand, are mounted for mutual movement along the axis 5 of the optical path of the camera 3. This is done, for example, by using two rails 18 placed on the floor parallel to axis 5, on which the screen 7 is movably mounted and latches (not shown) of a number of predetermined positions of the screen 7. The image from the means 2 is then adjusted by rotating the source 1, i.e. by changing the angle β. Thus, the possibility of adjusting the size of the image of the system of optically contrasting lines on the screen 7 so that it corresponds to the size of the examined body surface of the patient and, therefore, was fully informative. An additional possibility of adjusting the information content of the image formed by the means 2 is provided with means for changing the image dimensions in the lens of source 1 and in the lens of camera 3, which can be traditional elements of changing the focal length of the lens.
Средство 8 для фиксации положения пациента выполнено в виде регулируемой по высоте от пола платформы (не показана) с площадкой для стоп, выверенной горизонтально и снабженной ограничителями местоположений стоп пациента, и жестко соединенного с площадкой фиксатора (не показан) вертикальной неподвижности туловища в виде трубчатого вертикального штатива, на котором закреплен горизонтальный кронштейн, установленный с возможностью перемещения вдоль штатива.The means 8 for fixing the position of the patient is made in the form of a platform adjustable in height from the floor (not shown) with a platform for feet, horizontally aligned and fitted with limiters of the patient’s feet, and rigidly connected to a clamp platform (not shown) of the vertical torso in the form of a tubular vertical tripod, which is fixed horizontal bracket mounted for movement along the tripod.
Перед осуществлением способа выполняют оптическую настройку устройства (фиг. 1). По приблизительно известным размерам обследуемой поверхности пациента (например, спины) выбирают местоположение отражающего экрана 7 вдоль рельсов 18 и путем настройки объектива источника 1 на экран 7 проецируют четкое изображение сформированной с помощью пластины 11 системы оптически контрастных вертикальных линий, несколько превышающее указанные ожидаемые размеры обследуемой поверхности. С помощью указанной световой указки совмещают центр изображения, проецируемого источником 1 , с центром экранаBefore the implementation of the method perform the optical configuration of the device (Fig. 1). According to approximately the known dimensions of the patient's examined surface (for example, the back), choose the location of the reflecting screen 7 along the rails 18 and, by adjusting the source 1 lens, screen 7 projects a clear image of the optically contrasting vertical lines formed using the plate 11, slightly exceeding the specified expected dimensions of the examined surface . Using this light pointer, the center of the image projected by source 1 is aligned with the center of the screen.
7. Если при этом ось 5 оптического пути телекамеры 3 также совмещена с центром экрана 7, а экран 7 ориентирован ортогонально оси 5, то настройку считают законченной и далее пространственная ориентация и местоположение источника 1 , телекамеры 3 и экрана 7 остаются неизменными. Значение известного при этом угла β между осями 4 и 5 вводят в устройство памяти ЭВМ 9, например, с помощью ее блока клавиатуры (не показан).7. If the axis 5 of the optical path of the camera 3 is also aligned with the center of screen 7, and screen 7 is orthogonal to axis 5, then the setting is considered complete and then the spatial orientation and location of source 1, camera 3 and screen 7 remain unchanged. The value of the known angle β between axes 4 and 5 is introduced into the memory device of the computer 9, for example, using its keyboard unit (not shown).
Способ и работа устройства далее описаны на примере исследования формы спины пациента.The method and operation of the device is further described on the example of examining the shape of the back of the patient.
Предварительно с помощью источника 1 и установленной на его выходе прозрачной пластины 11 с непрозрачным покрытием 12 проецируют на экран 7 изображение вертикальных, одинаковых, прямых, параллельных полос, чередующихся по оптической плотности. С помощью телекамеры 3 осуществляют видеосъемку этого изображения под прямым углом к поверхности экрана 7, полученный таким образом пространственно-модулированный видеосигнал поступает на вход АЦП 13, где преобразуется в цифровой, и далее записывается в ОЗУ 14 и устройство памяти ЭВМ 9. Указанные действия (операции) могут быть осуществлены однажды и предварять обследование ряда пациентов.Previously, with the help of source 1 and a transparent plate 11 installed on its output with an opaque coating 12, images of vertical, identical, straight, parallel strips alternating in optical density are projected onto screen 7. Using the camera 3 videotape this image at right angles to the surface of the screen 7, the resulting spatial-modulated video signal is fed to the input of the ADC 13, where it is converted to digital, and then recorded in the RAM 14 and the computer memory device 9. These actions (operations ) can be carried out once and precede the examination of a number of patients.
После этого устанавливают пациента на платформу лицом к экрану 7 и в непосредственной близости к нему в положении свободного вертикального равновесия (руки свободно опущены, носки и пятки стоп выровнены и т.п.). Перемещают указанный кронштейн, установленный на вышеупомянутом вертикальном штативе на уровень груди пациента и закрепляют его так, чтобы он касался поверхности груди. На поверхность спины, ориентированной при этом параллельно экрану 7, с помощью источника 1 и установленной на его выходе прозрачной пластины 11 с полосчатым непрозрачным покрытием 1 2 проецируют указанную систему оптически контрастных линий. Пациент фиксирует в указанном положении состояние полной неподвижности в течение 1 - 2 с. В этот период изображение системы этих линий (фиг. 3а), деформированных соответственно форме рельефа поверхности, снимают телекамерой 3. Полученный видеосигнал имеет амплитуду, изменяющуюся в соответствии с яркостью изображения, модулирован по фазе в соответствии с деформацией контрастных линий и описывается выражением:After that, the patient is placed on the platform facing the screen 7 and in close proximity to him in the position of free vertical equilibrium (hands are free, the socks and heels of the feet are aligned, etc.). Move the specified bracket mounted on the aforementioned vertical tripod on the chest level of the patient and fix it so that it touches the chest surface. A specified system of optically contrast lines is projected onto the back surface, which is oriented parallel to the screen 7, using a source 1 and a transparent plate 11 installed on its output with a banded opaque coating 1 2. The patient records in the specified position a state of complete immobility for 1 to 2 seconds. During this period, the image of the system of these lines (Fig. 3a), deformed according to the shape of the surface relief, is taken by the camera 3. The resulting video signal has an amplitude varying according to the brightness of the image, is phase-modulated in accordance with the deformation of the contrast lines and is described by the expression:
1(х,у) = В(х,у) + A(x,y)-cos(2n-f-x + Ф(х,у)), где1 (x, y) = B (x, y) + A (x, y) -cos (2n-f-x + F (x, y)), where
1(х,у) - регистрируемая телекамерой 3 интенсивность изображения системы линий на экране 7 в координатах х, у;1 (x, y) is recorded by the camera 3 intensity of the image of the system of lines on the screen 7 in the coordinates x, y;
В(х,у) - фоновая составляющая;B (x, y) is the background component;
А(х,у) - амплитуда яркости системы линий; f - пространственная частота расположения линий (количество линий на единицу длины);And (x, y) is the amplitude of the brightness of the system of lines; f is the spatial frequency of the lines (the number of lines per unit length);
Ф(х,у) - модуляция пространственной фазы линий, вносимая рельефом обследуемой поверхности.F (x, y) is the modulation of the spatial phase of the lines introduced by the relief of the surveyed surface.
Этот сигнал также поступает на вход АЦП 13, далее в ОЗУ 14 и устройство памяти ЭВМ 9. Программно ЭВМ 9 производит фазовое детектирование видеосигнала изображения на экране 7 и видеосигнала изображения на обследуемой поверхности тела пациента, и вычисление разности фаз этих видеосигналов. Использование такой разности фаз позволяет избавиться от искажений, обусловленных тем, что ось 4 оптического пути источника 1 не ортогональна плоскости экрана 7, а также от инструментальных погрешностей, обусловленных неточностью пространственной ориентации пластины 11 при ее установке в источник 1 . Высота поверхности относительно плоскости экрана 7 в точке координатами х, у Н(х,у) связана с фазовым сдвигом линий Ф(х,у) из-за их деформации выражением:This signal is also fed to the input of the ADC 13, then to the RAM 14 and the memory device of the computer 9. The software of the computer 9 performs phase detection of the video signal of the image on the screen 7 and the video signal of the image on the examined body surface of the patient, and calculates the phase difference of these video signals. The use of such a phase difference allows you to get rid of the distortion caused by the fact that the axis 4 of the optical path of source 1 is not orthogonal to the plane of the screen 7, as well as from instrumental errors caused by the inaccuracy of the spatial orientation of the plate 11 when it is installed in the source 1. The height of the surface relative to the plane of the screen 7 at the x, y (x, y) coordinates is related to the phase shift of the lines f (x, y) due to their deformation by the expression:
Н(х,у) = Е-Ф(х,у)/(2п-ПТ-Ф(х,у)), гдеH (x, y) = EF (x, y) / (2n-Fri-F (x, y)), where
L - расстояние от экрана 7 до телекамеры 3,L is the distance from screen 7 to the camera 3,
D - расстояние между источником 1 и телекамерой 3 (стереобаза).D is the distance between source 1 and camera 3 (stereo base).
Далее ЭВМ 9 программно выделяет из изображения системы оптически контрастных линий на обследуемой поверхности контур спины в проекции, ортогональной к экрану 7, то есть область, в пределах которой формируют следующий ряд изображений:Next, the computer 9 programmatically selects from the image of the system of optically contrasting lines on the examined surface the contour of the back in a projection orthogonal to the screen 7, that is, the area within which the following series of images are formed:
. В виде топограммы, яркость изображения которой пропорциональна разности фаз по модулю 2π. Такая топограмма содержит ряд раздельных областей, в каждой из которых разность фаз меняется в пределах 2π (фиг. 3b). Топограмма демонстрирует высоту рельефа поверхности относительно экрана 7 в областях, ограниченных изменением разности фаз на 2π.. In the form of a topogram, the image brightness of which is proportional to the phase difference modulo 2π. This topogram contains a number of separate regions, in each of which the phase difference varies within 2π (Fig. 3b). The topogram demonstrates the height of the surface relief relative to screen 7 in areas bounded by a 2π change in the phase difference.
2. В виде топограммы, яркость изображения которой пропорциональна полной разности фаз (фиг. 3 с). Такая топограмма менее контрастна, чем изображенная на фиг. 3b, так как шкала яркости используется в пределах всей топограммы, но более удобна для общего анализа рельефа поверхности.2. In the form of a topogram, the image brightness of which is proportional to the total phase difference (Fig. 3 s). Such a topogram is less contrasted than that shown in FIG. 3b, since the luminance scale is used throughout the entire topogram, but it is more convenient for a general analysis of the surface topography.
3. В виде изолиний постоянных разностей фаз с заданным шагом. Так как разность фаз связана с высотой поверхности относительно экрана 7, такая топограмма демонстрирует рельеф поверхности в изолиниях ее высоты с шагом, кратным целым метрическим единицам, например целому числу миллиметров.3. In the form of isolines of constant phase differences with a given step. Since the phase difference is related to the height of the surface relative to screen 7, such a topogram demonstrates the surface relief in the isolines of its height in increments of multiple metric units, for example, an integer number of millimeters.
Указанные изображения хранят в устройстве памяти ЭВМ 9 в виде файлов. Их воспроизводят на дополнительном видеомониторе 15 или видеомониторе ЭВМ 9 раздельно или одновременно. Изображения при необходимости могут быть распечатаны на печатающем устройстве 17, подключенном к ЭВМ 9.These images are stored in the memory device of the computer 9 as files. They are reproduced on an additional video monitor 15 or a computer monitor 9, separately or simultaneously. Images, if necessary, can be printed on the printing device 17 connected to the computer 9.
Приведенные топограммы могут использоваться для целей диагностики как раздельно, так и совокупно, путем сопоставительного анализа. При визуальном анализе первые две топограммы (фиг. 3b и 3 с) наиболее информативны качественно, а последняя (фиг. 3d) наиболее информативна количественно.These topograms can be used for diagnostic purposes both separately and collectively, by means of comparative analysis. In visual analysis, the first two topograms (Fig. 3b and 3 s) are the most informative qualitatively, and the last (Fig. 3d) is the most informative quantitative.
Шаг полос на экране 7 определяет разрешающую способность предлагаемого изобретения, пределом точности определения высоты рельефа высоты обследуемой поверхности является разрешающая способность телекамеры 3. При этом шаг полос и соответственно разрешающую способность можно изменять путем выбора пластины 11 с заданным шагом нанесенных непрозрачных полос 12 из набора таких пластин и/или путем изменения размера изображения системы оптически контрастных линий на экране 7 при указанной выше настройке, когда экран 7 перемещают вдоль рельсов 18 и/или изменяют фокусное расстояние объективов источника и телекамеры. Это особенно важно при обследовании пациентов различного роста, включая детей 3 - 5 лет.The pitch of the strips on screen 7 determines the resolution of the invention, the limit of accuracy for determining the height of the topography of the height of the surveyed surface is the resolution of the camera 3. In this case, the stripe pitch and, accordingly, the resolution can be changed by selecting plate 11 with a predetermined pitch of applied opaque stripes 12 from a set of such plates and / or by changing the size of the image of the system of optically contrast lines on the screen 7 at the above setting, when the screen 7 is moved along the rails 18 and / or change the focal length of the source lenses and camera. This is especially important when examining patients of different height, including children 3 - 5 years.
На топограммах поверхности туловища средних размеров, полученных в соответствии с предлагаемым способом и устройством, шаг изолиний (по высоте) равен 3 мм, то есть точность измерений превышает известные способы. Интерпретация топограммы дополняется программным графическим построением и анализом профилей любых сагиттальных и горизонтальных сечений обследуемой поверхности, выбираемых интерактивно.On topogram surface torso medium size, obtained in accordance with the proposed method and device, the contour pitch (in height) is 3 mm, that is, the measurement accuracy exceeds the known methods. The interpretation of the topogram is complemented by software graphic construction and analysis of the profiles of any sagittal and horizontal sections of the surveyed surface, which are selected interactively.
Программное обеспечение, созданное на основе указанной совокупности признаков предлагаемого способа и устройства для его осуществления позволяет выполнить расчеты и графические построения пространственной формы дорсальной поверхности туловища, описывающие количественно характер, степень ее деформации и асимметрии, а также пространственной формы определяющей костной структуры туловища - позвоночного столба, линии центров масс позвонков, ее фронтальной, сагиттальной и горизонтальной проекций и расчет отдельных параметров формы линии позвоночного столба, коррелирующих с рентгенологическими параметрами, например угла Кобба.Software created on the basis of the specified combination of features of the proposed method and device for its implementation allows you to perform calculations and graphical constructions of the spatial form of the dorsal surface of the body, describing quantitatively the nature, degree of deformation and asymmetry, as well as the spatial form of the defining bone structure of the body - the spinal column, lines of the centers of mass of the vertebrae, its frontal, sagittal and horizontal projections and the calculation of individual parameters of the shape of lin and spinal cord correlated with radiological parameters, such as Cobb angle.
Изобретение обеспечивает короткий период экспозиции, сопоставимый с наиболее экспрессным из известных методов - методом муаровой топографии.The invention provides a short exposure period, comparable to the most express of the known methods - the method of moire topography.
Компьютерная ориентированность индикативного изображения системы оптически контрастных одинаковых по ширине полос, проецируемых на обследуемую поверхность, в сочетании с направлением видеосъемки этого изображения, ортогональным к этой поверхности, позволяет получить пространственномодулированный видеосигнал, пригодный и удобный для фазометрической обработки программно с помощью ЭВМ. Такая обработка малочувствительна к неизбежным амплитудным искажениям. Следствием этой обработки являются результаты в виде топограмм, различных профилей и т.п., которые хорошо документируемы, пригодны для воплощения в твердые копии, высокоиформативны и наглядны. Предлагаемое техническое решение коммерчески более приемлемо, так как при равной с прототипом стоимости аппаратурного обеспечения оно обладает более высокой пропускной способностью. Полное время обследования спины пациента (включая подготовку пациента и обработку видеосигнала изображения в ЭВМ) не превышает 5 мин.The computer orientation of the indicative image of an optically contrasting system of the same width of strips projected onto the surface to be examined, in combination with the video direction of this image orthogonal to this surface, makes it possible to obtain a spatial-modulated video signal suitable for computer-assisted phaseometric processing. Such processing is insensitive to unavoidable amplitude distortion. The result of this processing are the results in the form of topograms, various profiles, etc., which are well documented, suitable for translating into hard copies, highly informative and visual. The proposed technical solution is commercially more acceptable, since at the same cost as the prototype hardware equipment, it has a higher bandwidth. The total time for examining the patient's back (including preparing the patient and processing the video signal of the image in the computer) does not exceed 5 minutes.
Изобретение пригодно также для исследования и анализа формы лица, груди и других частей тела человека для целей диагностики, планирования и контроля результатов хирургических операций.The invention is also suitable for the study and analysis of the shape of the face, chest and other parts of the human body for the purposes of diagnosis, planning and monitoring the results of surgical operations.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA199600068A EA000111B1 (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Method for obtaining the computerised optical topography of the shape of a human body and device for the inylementation of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA199600068A EA000111B1 (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Method for obtaining the computerised optical topography of the shape of a human body and device for the inylementation of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA199600068A1 EA199600068A1 (en) | 1998-02-26 |
| EA000111B1 true EA000111B1 (en) | 1998-08-27 |
Family
ID=8161397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA199600068A EA000111B1 (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Method for obtaining the computerised optical topography of the shape of a human body and device for the inylementation of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA000111B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629051C2 (en) * | 2011-10-21 | 2017-08-24 | Конинклейке Филипс Н.В. | Method and device for patient anatomical properties determination |
-
1996
- 1996-08-26 EA EA199600068A patent/EA000111B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2629051C2 (en) * | 2011-10-21 | 2017-08-24 | Конинклейке Филипс Н.В. | Method and device for patient anatomical properties determination |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA199600068A1 (en) | 1998-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1316612C (en) | Computerized dynamic tomography system | |
| US5080100A (en) | System and method for measuring and/or checking the position of a patient in a radio-therapy machine | |
| Moss et al. | A laser scanning system for the measurement of facial surface morphology | |
| US6643533B2 (en) | Method and apparatus for displaying images of tubular structures | |
| NL193338C (en) | Device for locating a point in a three-dimensional body using images of the body taken from a number of angular positions. | |
| Moss et al. | Three-dimensional visualization of the face and skull using computerized tomography and laser scanning techniques | |
| JP4653737B2 (en) | Radiation imaging method for three-dimensional reconstruction and computer program and apparatus for implementing the method | |
| US7317819B2 (en) | Apparatus and method for three-dimensional imaging | |
| US9060740B2 (en) | Dental X-ray device with imaging unit for surface detection and method for generating a radiograph of a patient | |
| EP1999486B1 (en) | Detection device comprising a gamma imaging device, and a second imaging device which is sensitive to radiation different from gamma radiation | |
| JPS6388688A (en) | Method and apparatus for correcting movement of interval between graphics of image plotter | |
| GB2069690A (en) | Measuring dimensions of body | |
| RU2253952C1 (en) | Device and method for stereoscopic radiography with multiple observation angles | |
| US5297043A (en) | Rapid display of rotated and translated three dimensional image representations | |
| US4879652A (en) | Method for producing three-dimensional images from nuclear data | |
| US5357429A (en) | Three-dimensional model generation using multiple angle tomographic scan planes | |
| Fernie et al. | Shape sensing for computer aided below-knee prosthetic socket design | |
| US5777332A (en) | Automatic patient alignment during nuclear imaging body contour tomography scans | |
| US20030016781A1 (en) | Method and apparatus for quantitative stereo radiographic image analysis | |
| US10182776B2 (en) | System and method for correlating object information with X-ray images | |
| EA000111B1 (en) | Method for obtaining the computerised optical topography of the shape of a human body and device for the inylementation of this method | |
| Roger et al. | Monitoring adolescent idiopathic scoliosis with moiré fringe photography | |
| US4023036A (en) | Apparatus and method for transverse tomography | |
| Xenofos et al. | Theoretical aspects and practical applications of Moire topography | |
| US6118843A (en) | Quantitative stereoscopic radiography method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |