JP2014513270A - Elc感熱フィルム及び、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのelc感熱フィルムを自動的に決定するための方法 - Google Patents
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Abstract
発明は、キャリアフィルム、必要に応じて前記キャリアフィルム上の黒色層及び、キャリアフィルム上または黒色層上の、好ましくはマイクロカプセルに封入されたコレステリック液晶を含む層を有する、特に、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するための、ELC感熱フィルムに関する。発明は、液晶を含む層が格子状またはリボン状の態様で異なるコレステリック液晶の少なくとも2つの異なる混合物を含む領域に分割されることを特徴とする。発明は、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するための、方法にも関する。
Description
本出願は、キャリアフィルム、必要に応じてキャリアフィルム上の黒色層及び、キャリアフィルム上または黒色層上の、マイクロカプセルに封入された、コレステリック液晶を含む層を有する、特に、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するためのELC感熱フィルム、及び、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するための方法に関する。
液晶サーモグラフィ、接触サーモグラフィまたはプレートサーモグラフィとも呼ばれる、ELC(カプセル封入液晶)サーモグラフィは、それぞれの感温区間または感温範囲における特性温度依存色変化を示すコレステロールエステルの液晶を用いて、面積温度範囲または人体表面の検出に役立つ。
液晶サーモグラフィは、特許文献1にしたがう温度分布を測定するためのサーモグラフィプレートの導入により、臨床乳房診断に広く適用できるようになった。これらの方法においては、マイクロカプセル封入液晶が可撓性フィルム上に塗布されるかまたは可撓性フィルム内に取り入れられる。これはELC感熱フィルムとも呼ばれる。これらのELC感熱フィルムは次いで胸に直接当てることができ、あるいは、前もって硬質フレームに嵌め込むことができる。液晶サーモグラフィまたはプレートサーモグラフィは、皮膚表面とフィルムの間の直接接触を前提とする、接触熱検査法である。フィルム内の結晶が熱せられ得るときにだけ、有色サーマル画像が生じ得る。この個々のサーマル画像または相対温度分布画像は、感熱フィルムが胸に当てられると直ちに生じる。ELC感熱フィルムと胸の間の接触が断たれると、画像は急速に、数秒以内に消える。このプロセスは望む限り頻繁に再現可能であり、患者に全く無害である。
特許文献2は女性の胸のサーマルオプティカル画像を記録するための装置及び方法を開示している。サーマルオプティカル画像の記録には、例えば28℃,30℃及び32℃のような、相異なる初感温閾を有するが、例えば4℃の一様な感温範囲を有する、3枚のELC感熱フィルムを利用できることが多い。15℃〜50℃の感温範囲のELC材料を有する感熱フィルムが市販されている。ELC感熱フィルムはそれぞれの初感温閾までは黒色であり、次いで色を変え始め、温度が上昇するにつれて、例えば、赤色から黄色−緑色−青色を経て再び濃藍色になる。色スペクトルは感温範囲内で、例えば2回または3回のように、反復してスキャンすることさえできる。
実際の記録に対しては、例えば上述した3枚のELC感熱フィルムから、適するELC感熱フィルムが前もって選ばれなければならない。最も認知可能(測定可能)な色スペクトルで加熱プロセスを表すことが意図される。この時点において、適するELC感熱フィルムが医師または適切な訓練を受けた技士/看護士により以下のようにして決定または選択される。平均初感温閾を有するELC感熱フィルム、普通には初感温閾が30℃のELC感熱フィルムが、胸、または検査されるべきどこか他の体部上に、最初に置かれるべきである。次いで、他の(2枚の)ELC感熱フィルムが、それぞれのELC感熱フィルムについて熱の放出を比較することができるように、後続する。必要な経験を持つ医師/技士/看護士の評価により、単に目視観察で、上述した目的の達成に最も近くなるELC感熱フィルムが選ばれる。しかし、低すぎる初感温閾を有するELC感熱フィルムが選ばれると、感温範囲の上限に達するまで、色スケールまたは色スペクトルが完全にはスキャンされず、ほとんどの部分がスキップされる(認知できなくなる)という結果になる。
対照的に、高すぎる初感温閾を有するELC感熱フィルムが選ばれると、可能な色スケールの一部だけが表示され、用いられるという結果になる。表される色スペクトル、したがって温度スペクトルはその弁別可能性に関して完全には認知可能にならない。
従来、それぞれの隣り合うフィルムに対して大きな温度オーバーラップを有するフィルムは、肉眼で正しいフィルムを決定することが可能ではないことから不要とされていた。
本発明の課題は、それぞれ適するELC感熱フィルムの、好ましくは自動化形態での、より正確な決定を可能にする手段を提供することである。
上記課題は、キャリアフィルム、必要に応じてキャリアフィルム上の黒色層及び、キャリアフィルム上または黒色層上の、好ましくはマイクロカプセルに封入された、コレステリック液晶を含む層を有し、液晶を含む層が、異なるコレステリック液晶の少なくとも2つの異なる混合物を有する領域に格子形またはリボン形の態様で細分されていることを特徴とする、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを用いることにより、本発明にしたがって解決される。本ELC感熱フィルムは、複合フィルムまたは試験フィルムとして指定することもできる。この場合、異なる混合物は異なる初感温閾に対応する。
さらに、上記課題は、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するための、
−検査されるべき生物の表面に、上述したような感熱フィルムを当てる工程及び、必要に応じて、感熱フィルムを冷却する工程、
−先に定められた記録時間にわたり、また先に定められた画像記録周波数、解像度及び色深度により、カメラ、好ましくはデジタルカメラを用いて、感熱フィルムの加熱の画像シーケンスを記録する工程、
−画像シーケンス内のそれぞれの画像について、感熱フィルムの異なるコレステリック液晶の同じ混合物を有する領域に対応する画像ラスター要素を抽出して、それらの要素を結合し、好ましくは時系列的に配列することで、サブ画像を形成することにより、異なるコレステリック液晶の異なる混合物を有する領域の数に対応する数のサブ画像シーケンスに分解する工程、
−それぞれのサブ画像シーケンス内の全てのピクセルについて時間の経過にともなう色の変化の和を計算する工程、
−最大和を有するサブ画像シーケンス、あるいは同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つのサブ画像シーケンスを決定する工程、及び
−最大和を有するサブ画像シーケンスに対応する異なるコレステリック液晶の混合物または対応する初感温閾の識別子、あるいは、同じ大きさの和または同じ最大和を有するサブ画像シーケンスに対応する混合物または対応する初感温閾または2つの対応する初感温閾の間の初感温閾の識別子を、好ましくは自動的に、出力する工程、
を含む方法を用いて解決される。画像シーケンスの記録について、例えば、アナログビデオカメラを用い、続いてデジタル化することもできるであろうことは言うまでもない。
−検査されるべき生物の表面に、上述したような感熱フィルムを当てる工程及び、必要に応じて、感熱フィルムを冷却する工程、
−先に定められた記録時間にわたり、また先に定められた画像記録周波数、解像度及び色深度により、カメラ、好ましくはデジタルカメラを用いて、感熱フィルムの加熱の画像シーケンスを記録する工程、
−画像シーケンス内のそれぞれの画像について、感熱フィルムの異なるコレステリック液晶の同じ混合物を有する領域に対応する画像ラスター要素を抽出して、それらの要素を結合し、好ましくは時系列的に配列することで、サブ画像を形成することにより、異なるコレステリック液晶の異なる混合物を有する領域の数に対応する数のサブ画像シーケンスに分解する工程、
−それぞれのサブ画像シーケンス内の全てのピクセルについて時間の経過にともなう色の変化の和を計算する工程、
−最大和を有するサブ画像シーケンス、あるいは同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つのサブ画像シーケンスを決定する工程、及び
−最大和を有するサブ画像シーケンスに対応する異なるコレステリック液晶の混合物または対応する初感温閾の識別子、あるいは、同じ大きさの和または同じ最大和を有するサブ画像シーケンスに対応する混合物または対応する初感温閾または2つの対応する初感温閾の間の初感温閾の識別子を、好ましくは自動的に、出力する工程、
を含む方法を用いて解決される。画像シーケンスの記録について、例えば、アナログビデオカメラを用い、続いてデジタル化することもできるであろうことは言うまでもない。
言い換えれば、画像の色変化のダイナミックレンジまたはピクセルの色変化のダイナミックレンジが評価される。すなわち、個々のピクセルの色変化は、より短い時間における色プロファイルの同じ色数をスキャンする場合、一定の色プロファイルに対してより高いピクセル変化ダイナミックレンジを有する。ダイナミックレンジは、例えば単位時間当たりにスキャンされる色数で表すことができる。したがって、多くのピクセルからなる画像は、ピクセル色変化ダイナミックレンジの和が対照画像におけるピクセル色変化ダイナミックレンジの和より大きければ、より高い画像色変化ダイナミックレンジを有する。
さらに、上記課題は、異なる、好ましくはマイクロカプセルに封入された、コレステリック液晶の異なる混合物を有する層を有する少なくとも2枚の感熱フィルムについて、順次に、検査されるべき生物の表面に、異なる、好ましくはマイクロカプセルに封入された、コレステリック液晶の厳密に1つの混合物を含む層を有する感熱フィルムを当てる工程及び必要に応じて感熱フィルムを冷却する工程、先に定められた記録時間にわたり、また先に定められた画像記録周波数、解像度及び色深度により、カメラ、好ましくはデジタルカメラを用いて感熱フィルムの加熱の画像シーケンスを記録する工程、及び画像シーケンス内の全てのピクセルについて時間の経過にともなう色の変化の和を計算する工程、及び最大和を有する画像シーケンス、あるいは同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つの画像シーケンスを決定する工程、及び最大和を有する画像シーケンスに対応する異なるコレステリック液晶の混合物または対応する初感温閾の識別子、あるいは、同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つの画像シーケンスに対応する混合物あるいは対応する初感温閾または2つの対応する初感温閾の間の初感温閾の識別子を、好ましくは自動的に、出力する工程、を含む、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを決定するための方法によって解決される。
ELC感熱フィルムの場合、コレステリック液晶を含む層の上に保護層が設けられることが有益である。
ELC感熱フィルムの場合、領域は一様に分布すると便宜が良い。
領域は同じ大きさを有することが有利である。原理的に、領域は可能な限り小さくするべきである。現時点で、1〜2mmのオーダーの最小直径を有する領域を実現することができる。
本発明の別の特定の実施形態にしたがえば、領域は正方形または長方形である。しかし他の形状も可能であることは言うまでもない。
異なる混合物は同等の感温範囲を有することが有利である。特に、この場合、少なくとも2つの隣り合う感温範囲を相互に接しさせるための手段をとることができる。あるいはまたはさらに、少なくとも2つの隣り合う感温範囲を相互にオーバーラップさせるための手段をとることができる、
本方法の場合、画像シーケンスはロー(RAW)フォーマットで記録されることが有利であるが、他のフォーマットも考えることができる。
本方法の場合、画像シーケンスはロー(RAW)フォーマットで記録されることが有利であるが、他のフォーマットも考えることができる。
記録時間はほぼ2〜4秒の範囲にあることが有利である。
画像記録周波数は2Hz以上であると便宜が良い。
解像度はVGA(640×480ピクセル)レベルないしさらに高い範囲にあると便宜がよい。
色深度は少なくとも8ビットであると、便宜が良い。
ピクセルの色はRGB(赤、緑、青)空間で記録されるかまたは表されることが有利である。
本発明はピクセル色変化ダイナミックレンジまたは画像色変化ダイナミックレンジを評価することで、標準化された態様で、再現性があり、また好ましくは自動化された形態において、客観的基準にしたがって適するELC感熱フィルムを決定することが可能になるという、驚くべき洞察に基づく。1枚のフィルムを用いることにより、フィルム自体による冷却の影響は常に同じになる。実は、複数枚の異なるフィルムの使用によって従来は常に存在していた望ましくない冷却の影響が再現性のあるプロセスを阻んでいた。特定の一実施形態にしたがって複合フィルムが用いられると、時間を節約することさえも可能になる。従来、画像シーケンスは必ず人間の眼によって途絶されていた。加熱が急速すぎる感熱フィルムの場合、人間の眼はそのような高い空間分解能及び時間分解能を達成することはできず、そのような量の情報を処理することはできないから、判断することは不可能である。温度区間は、肉眼による温度区間の弁別が可能であるような、眼にとって最小の大きさでなければならず、オーバーラップは許されていないかあるいは僅かなオーバーラップしか許されていなかった。
本発明のさらなる特徴は添付される特許請求の範囲及び、簡略な図面を参照して実施形態例を詳細に説明する、以下の説明から明白である。
図1から明らかなように、本発明の特定の実施形態の1つにしたがうELC感熱フィルム10は、異なるコレステリック液晶の3つの異なる混合物を有し、したがった異なる初感温閾を有する、正方形領域(ほぼ1cm×1cm)に格子形態様で細分されている。低い、すなわち28℃の、初感温閾を有する領域は番号、1,4,7,10,13,16,19,22,25.28,31,等が付された領域である。30℃の中初感温閾を有する領域には、3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,等のように、連続して付番されている。最後に、高い、すなわち32℃の、初感温閾を有する領域には番号、3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,等の番号が付されている。異なる初感温閾を有する領域は、異なる順序でも配列され得るであろうこと及び/または異なる数の混合物が用いられ得るであろうことは言うまでもない。これらの領域は異なる初感温閾を有するだけでなく、本事例では同じであるように選ばれ、ほぼ3℃である、感温範囲も有する。どの初感温閾が最も弁別され得る熱画像に最善に適するかを決定するため、試験フィルムまたは複合フィルムとも呼ばれる、ELC感熱フィルム10が例えば女性の胸の上に置かれ、液晶がもはや反射しなくなるまでELC感熱フィルムができるだけ冷却された後、ELC感熱フィルム10の加熱の画像シーケンスがデジタルカメラを用いてローフォーマットまたはその他のフォーマットで記録される。本例において、解像度は640×480ピクセル(VGA)であり、色深度は8ビット、画像記録周波数は2Hz以上である。より高い解像度及び色深度及び/またはより高い画像記録周波数はそれぞれ表示の正確度を向上させる。したがって、ELC感熱フィルムの最高解像度は有意な解像度に対する限度を表す。ELC感熱フィルムの空間分解能はほぼ0.01mmに達する。高感度ELC感熱フィルムの場合、温度分解能はほぼ0.007℃である。感温範囲が2秒に一回スキャンされるとすれば、最適画像記録周波数は45Hzになる。同じ時間で2回の一様スキャンの場合、最適画像記録周波数は90Hzになる。
好ましい実施形態の1つにおいて、個々のデジタル画像は、1600×1200ピクセルの解像度及び24ビット(赤色、緑色及び青色のそれぞれについて8ビット)の色深度で生成される。48ビットの色深度も可能である。特定の実施例において画像記録周波数は90Hzである。
ELC感熱フィルム10のソフトウエア援用評価は、感熱フィルムの異なるコレステリック液晶の同じ混合物を有する領域に対応する画像ラスター要素を抽出する工程及び、低初感温閾、中初感温閾及び高初感温閾を有する領域について、図2〜4に示されるように、サブ画像12を形成するために、抽出した画像ラスター要素を結合する工程を含む。その後、3つの、すなわちそれぞれの初感温閾についての、サブ画像シーケンスが、例えばより高い初感温閾を有する領域について3つの連続する時点だけに対して図5に示されるように、サブ画像を時系列的に配列することによって生成される。言い換えれば、画像シーケンスが3つのサブ画像シーケンスに分解される。例えば体部がそこにないため、色変化がない正方形は考慮されず、省かれる。
それぞれの事例において同じ時点で仮想的に生成されたサブ画像から、またそれらから得られたサブ画像シーケンスから、それぞれのピクセルについて色変化の進行が決定される。画像ピクセルの非代表的色成分についての色変化進行を以下に示す:
Tx: ELC感熱フィルムの加熱の時点
デルタFy: 画像色変化ダイナミックレンジ(3つの色成分(赤、緑、青)
の間の差の絶対値の和)
フィルム1 T1: 赤=32,緑=72,青=168
フィルム2 T2: 赤=35,緑=71,青=178
デルタF1 T2−T1: 3(赤)+1(緑)+10(青)=14
フィルム1 T3: 赤=38,緑=77,青=188
デルタF1 T3−T2:3(赤)+6(緑)+10(青)=19
フィルム1 T4: 赤=50,緑=62,青=150
デルタF+ T4−T3:12(赤)+15(緑)+38(青)=65
フィルム1 T5: - -
デルタF1 T5−T4:- -。
Tx: ELC感熱フィルムの加熱の時点
デルタFy: 画像色変化ダイナミックレンジ(3つの色成分(赤、緑、青)
の間の差の絶対値の和)
フィルム1 T1: 赤=32,緑=72,青=168
フィルム2 T2: 赤=35,緑=71,青=178
デルタF1 T2−T1: 3(赤)+1(緑)+10(青)=14
フィルム1 T3: 赤=38,緑=77,青=188
デルタF1 T3−T2:3(赤)+6(緑)+10(青)=19
フィルム1 T4: 赤=50,緑=62,青=150
デルタF+ T4−T3:12(赤)+15(緑)+38(青)=65
フィルム1 T5: - -
デルタF1 T5−T4:- -。
次に図6は、異なる初感温閾を有する3枚のELC感熱フィルムについて、例として、上述した値には関わらず、デルタFyを時間Txの関数として示す。初感温閾が高くなるにつれて(フィルム1→フィルム2→フィルム3)、曲線は益々平らになる。加熱区間にわたる時点Txの全てにかけてのTxについての、画像色変化ダイナミックレンジデルタFyの和はそれぞれの曲線の下側の面積に相当する。決定されるべきELC感熱フィルムは可能性が最も高い色スペクトルで加熱プロセスを表すことが目的とされ、色スペクトルは一般に少なくとも2回スキャンされる。下側の面積が最大の曲線が、所望のELC感熱フィルムにふさわしい。
下側の面積がほぼ等しい曲線が2つある場合については、言い換えれば、和が同等の場合については、2枚の同等の和を有するELC感熱フィルムのそれぞれの感温範囲の間に感温範囲があり、相互に隣接する感温範囲が、好ましくはそれぞれの場合において半分まで、オーバーラップする、ELC感熱フィルムが用いられるべきであり、同等性は例えばほぼ15%または20%の許容閾によって定めることができる。
色の変化は上の割当て表から明らかである。したがって、赤、緑及び青で定められる、それぞれのデジタルカラー変化は、対応する場所におけるELC感熱フィルムの温度を示す。よって100分の1℃の変化が1ステップで定められる。したがってダイナミックな温度変化が時点毎に数ステップで表され、よって測定可能及び計数可能になる。
ELC感熱フィルムの物理特性(初感温閾)に依存する適切な解像度及び色深度の決定の別の例が以下に示される。
ELC感熱フィルムの物理特性:
感熱フィルムの温度分解能力は0.007℃に達する(Liquid Crystals Ind. Inc.,米国ペンシルバニア州タートルクリーク(Turtle Creek)−「温度測定体または温度計及びそれを作製するための方法(Thermometric Objects or Thermometers and Methods for producing same)」)。
感熱フィルムの温度分解能力は0.007℃に達する(Liquid Crystals Ind. Inc.,米国ペンシルバニア州タートルクリーク(Turtle Creek)−「温度測定体または温度計及びそれを作製するための方法(Thermometric Objects or Thermometers and Methods for producing same)」)。
液晶感熱フィルムの空間分解能は0.01mm×0.01mmと決定される(ケイ・ワグネル(K. Wagner)及びエイチ・ライビック(H. Leibig),「液晶−その使用及びそれに関する問題(Flussigkristalle - Ihre Anwendung und deren Problematik)」,Chemiker zeitung,1971年,第95巻,p.733〜736)。
適切な分解能の決定:
1.)空間分解能:
感熱フィルム測定の所要面積:25cm×30cm
1cm当たりに弁別され得るピクセル数:
1cm=100mm/0.01mm:10000
10000×25cm及び30cm:=250000×300000
ピクセル数=750億;
2.)温度分解能は色弁別によって表される。完全カラーパス速度を考慮すると、異なる色相/色階調の弁別性は、画像周波数及び所要色弁別可能性(色深度)を規定する;
サリュートグラフィ(salutography)において、完全カラーパスはすでに1秒以内の下限で(迅速に)達成されている。この場合、カラーパスは1.5℃の温度スペクトルを有する;
1.5℃/0.007℃=214.5
この結果、1.5秒に214.5の異なる色または1秒当たり142.9の異なる色相が得られる;
この結果、無損失を保証するための1秒当たりの所要画像リフレッシュ数は142.9μmになる。
1.)空間分解能:
感熱フィルム測定の所要面積:25cm×30cm
1cm当たりに弁別され得るピクセル数:
1cm=100mm/0.01mm:10000
10000×25cm及び30cm:=250000×300000
ピクセル数=750億;
2.)温度分解能は色弁別によって表される。完全カラーパス速度を考慮すると、異なる色相/色階調の弁別性は、画像周波数及び所要色弁別可能性(色深度)を規定する;
サリュートグラフィ(salutography)において、完全カラーパスはすでに1秒以内の下限で(迅速に)達成されている。この場合、カラーパスは1.5℃の温度スペクトルを有する;
1.5℃/0.007℃=214.5
この結果、1.5秒に214.5の異なる色または1秒当たり142.9の異なる色相が得られる;
この結果、無損失を保証するための1秒当たりの所要画像リフレッシュ数は142.9μmになる。
要約:
上記の空間分解能は(妥当な価格の)市販装置ではまだ完全に実現できていない。しかし、この場合、640×480の解像度によるこれまでの良好な経験に基づいて実証されるように、ほぼ200万ピクセル(VGA 640×480のほぼ8倍,ほぼ300万ピクセル)のフルハイビジョンの解像度で十分なはずである。
上記の空間分解能は(妥当な価格の)市販装置ではまだ完全に実現できていない。しかし、この場合、640×480の解像度によるこれまでの良好な経験に基づいて実証されるように、ほぼ200万ピクセル(VGA 640×480のほぼ8倍,ほぼ300万ピクセル)のフルハイビジョンの解像度で十分なはずである。
色深度については既に8ビットで十分である。便宜上、既存の標準により現時点で損失を確実に排除するため、ここでは24ビットが用いられる。
画像リフレッシュについては、空間分解能について先述したように、143Hzの最適周波数値は性能−価格の観点から適切ではないであろうから、可能な最高周波数が選ばれるべきである。デジタル撮像においては、標準として60Hzまでの画像周波数がフルハイビジョンに対して提供されている。
本明細書、図面及び特許請求の範囲に開示される本発明の特徴は、個別にも、所望のいかなる組合せにおいても、様々な実施形態における本発明の実現に肝要であり得る。
10 ELC感熱フィルム
12 サブ画像
12 サブ画像
本出願は、キャリアフィルム、必要に応じてキャリアフィルム上の黒色層及び、キャリアフィルム上または黒色層上の、マイクロカプセルに封入された、コレステリック液晶を含む層を有する、特に、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するためのELC感熱フィルム、及び、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するための方法に関する。
液晶サーモグラフィ、接触サーモグラフィまたはプレートサーモグラフィとも呼ばれる、ELC(カプセル封入液晶)サーモグラフィは、それぞれの感温区間または感温範囲における特性温度依存色変化を示すコレステロールエステルの液晶を用いて、面積温度範囲または人体表面の検出に役立つ。
液晶サーモグラフィは、特許文献1にしたがう温度分布を測定するためのサーモグラフィプレートの導入により、臨床乳房診断に広く適用できるようになった。これらの方法においては、マイクロカプセル封入液晶が可撓性フィルム上に塗布されるかまたは可撓性フィルム内に取り入れられる。これはELC感熱フィルムとも呼ばれる。これらのELC感熱フィルムは次いで胸に直接当てることができ、あるいは、前もって硬質フレームに嵌め込むことができる。液晶サーモグラフィまたはプレートサーモグラフィは、皮膚表面とフィルムの間の直接接触を前提とする、接触熱検査法である。フィルム内の結晶が熱せられ得るときにだけ、有色サーマル画像が生じ得る。この個々のサーマル画像または相対温度分布画像は、感熱フィルムが胸に当てられると直ちに生じる。ELC感熱フィルムと胸の間の接触が断たれると、画像は急速に、数秒以内に消える。このプロセスは望む限り頻繁に再現可能であり、患者に全く無害である。
特許文献2は女性の胸のサーマルオプティカル画像を記録するための装置及び方法を開示している。サーマルオプティカル画像の記録には、例えば28℃,30℃及び32℃のような、相異なる初感温閾を有するが、例えば4℃の一様な感温範囲を有する、3枚のELC感熱フィルムを利用できることが多い。15℃〜50℃の感温範囲のELC材料を有する感熱フィルムが市販されている。ELC感熱フィルムはそれぞれの初感温閾までは黒色であり、次いで色を変え始め、温度が上昇するにつれて、例えば、赤色から黄色−緑色−青色を経て再び濃藍色になる。色スペクトルは感温範囲内で、例えば2回または3回のように、反復してスキャンすることさえできる。
実際の記録に対しては、例えば上述した3枚のELC感熱フィルムから、適するELC感熱フィルムが前もって選ばれなければならない。最も認知可能(測定可能)な色スペクトルで加熱プロセスを表すことが意図される。この時点において、適するELC感熱フィルムが医師または適切な訓練を受けた技士/看護士により以下のようにして決定または選択される。平均初感温閾を有するELC感熱フィルム、普通には初感温閾が30℃のELC感熱フィルムが、胸、または検査されるべきどこか他の体部上に、最初に置かれるべきである。次いで、他の(2枚の)ELC感熱フィルムが、それぞれのELC感熱フィルムについて熱の放出を比較することができるように、後続する。必要な経験を持つ医師/技士/看護士の評価により、単に目視観察で、上述した目的の達成に最も近くなるELC感熱フィルムが選ばれる。しかし、低すぎる初感温閾を有するELC感熱フィルムが選ばれると、感温範囲の上限に達するまで、色スケールまたは色スペクトルが完全にはスキャンされず、ほとんどの部分がスキップされる(認知できなくなる)という結果になる。
対照的に、高すぎる初感温閾を有するELC感熱フィルムが選ばれると、可能な色スケールの一部だけが表示され、用いられるという結果になる。表される色スペクトル、したがって温度スペクトルはその弁別可能性に関して完全には認知可能にならない。
従来、それぞれの隣り合うフィルムに対して大きな温度オーバーラップを有するフィルムは、肉眼で正しいフィルムを決定することが可能ではないことから不要とされていた。
本発明の課題は、それぞれ適するELC感熱フィルムの、好ましくは自動化形態での、より正確な決定を可能にする手段を提供することである。
上記課題は、キャリアフィルム、必要に応じてキャリアフィルム上の黒色層及び、キャリアフィルム上または黒色層上の、好ましくはマイクロカプセルに封入された、コレステリック液晶を含む層を有し、液晶を含む層が、異なるコレステリック液晶の少なくとも2つの異なる混合物を有する領域に格子形またはリボン形の態様で細分されていることを特徴とする、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを用いることにより、本発明にしたがって解決される。本ELC感熱フィルムは、複合フィルムまたは試験フィルムとして指定することもできる。この場合、異なる混合物は異なる初感温閾に対応する。
さらに、上記課題は、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するための、
−検査されるべき生物の表面に、上述したような感熱フィルムを当てる工程及び、必要に応じて、感熱フィルムを冷却する工程、
−先に定められた記録時間にわたり、また先に定められた画像記録周波数、解像度及び色深度により、カメラ、好ましくはデジタルカメラを用いて、感熱フィルムの加熱の画像シーケンスを記録する工程、
−画像シーケンス内のそれぞれの画像について、感熱フィルムの異なるコレステリック液晶の同じ混合物を有する領域に対応する画像ラスター要素を抽出して、それらの要素を結合し、好ましくは時系列的に配列することで、サブ画像を形成することにより、異なるコレステリック液晶の異なる混合物を有する領域の数に対応する数のサブ画像シーケンスに分解する工程、
−それぞれのサブ画像シーケンス内の全てのピクセルについて時間の経過にともなう色の変化の和を計算する工程、
−最大和を有するサブ画像シーケンス、あるいは同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つのサブ画像シーケンスを決定する工程、及び
−最大和を有するサブ画像シーケンスに対応する異なるコレステリック液晶の混合物または対応する初感温閾の識別子、あるいは、同じ大きさの和または同じ最大和を有するサブ画像シーケンスに対応する混合物または対応する初感温閾または2つの対応する初感温閾の間の初感温閾の識別子を、好ましくは自動的に、出力する工程、
を含む方法を用いて解決される。画像シーケンスの記録について、例えば、アナログビデオカメラを用い、続いてデジタル化することもできるであろうことは言うまでもない。
−検査されるべき生物の表面に、上述したような感熱フィルムを当てる工程及び、必要に応じて、感熱フィルムを冷却する工程、
−先に定められた記録時間にわたり、また先に定められた画像記録周波数、解像度及び色深度により、カメラ、好ましくはデジタルカメラを用いて、感熱フィルムの加熱の画像シーケンスを記録する工程、
−画像シーケンス内のそれぞれの画像について、感熱フィルムの異なるコレステリック液晶の同じ混合物を有する領域に対応する画像ラスター要素を抽出して、それらの要素を結合し、好ましくは時系列的に配列することで、サブ画像を形成することにより、異なるコレステリック液晶の異なる混合物を有する領域の数に対応する数のサブ画像シーケンスに分解する工程、
−それぞれのサブ画像シーケンス内の全てのピクセルについて時間の経過にともなう色の変化の和を計算する工程、
−最大和を有するサブ画像シーケンス、あるいは同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つのサブ画像シーケンスを決定する工程、及び
−最大和を有するサブ画像シーケンスに対応する異なるコレステリック液晶の混合物または対応する初感温閾の識別子、あるいは、同じ大きさの和または同じ最大和を有するサブ画像シーケンスに対応する混合物または対応する初感温閾または2つの対応する初感温閾の間の初感温閾の識別子を、好ましくは自動的に、出力する工程、
を含む方法を用いて解決される。画像シーケンスの記録について、例えば、アナログビデオカメラを用い、続いてデジタル化することもできるであろうことは言うまでもない。
言い換えれば、画像の色変化のダイナミックレンジまたはピクセルの色変化のダイナミックレンジが評価される。すなわち、個々のピクセルの色変化は、より短い時間における色プロファイルの同じ色数をスキャンする場合、一定の色プロファイルに対してより高いピクセル変化ダイナミックレンジを有する。ダイナミックレンジは、例えば単位時間当たりにスキャンされる色数で表すことができる。したがって、多くのピクセルからなる画像は、ピクセル色変化ダイナミックレンジの和が対照画像におけるピクセル色変化ダイナミックレンジの和より大きければ、より高い画像色変化ダイナミックレンジを有する。
さらに、上記課題は、異なる、好ましくはマイクロカプセルに封入された、コレステリック液晶の異なる混合物を有する層を有する少なくとも2枚の感熱フィルムについて、順次に、検査されるべき生物の表面に、異なる、好ましくはマイクロカプセルに封入された、コレステリック液晶の厳密に1つの混合物を含む層を有する感熱フィルムを当てる工程及び必要に応じて感熱フィルムを冷却する工程、先に定められた記録時間にわたり、また先に定められた画像記録周波数、解像度及び色深度により、カメラ、好ましくはデジタルカメラを用いて感熱フィルムの加熱の画像シーケンスを記録する工程、及び画像シーケンス内の全てのピクセルについて時間の経過にともなう色の変化の和を計算する工程、及び最大和を有する画像シーケンス、あるいは同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つの画像シーケンスを決定する工程、及び最大和を有する画像シーケンスに対応する異なるコレステリック液晶の混合物または対応する初感温閾の識別子、あるいは、同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つの画像シーケンスに対応する混合物あるいは対応する初感温閾または2つの対応する初感温閾の間の初感温閾の識別子を、好ましくは自動的に、出力する工程、を含む、生物の、特に人間の、特に胸の、表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを決定するための方法によって解決される。
ELC感熱フィルムの場合、コレステリック液晶を含む層の上に保護層が設けられることが有益である。
ELC感熱フィルムの場合、領域は一様に分布すると便宜が良い。
領域は同じ大きさを有することが有利である。原理的に、領域は可能な限り小さくするべきである。現時点で、1〜2mmのオーダーの最小直径を有する領域を実現することができる。
本発明の別の特定の実施形態にしたがえば、領域は正方形または長方形である。しかし他の形状も可能であることは言うまでもない。
異なる混合物は同等の感温範囲を有することが有利である。特に、この場合、少なくとも2つの隣り合う感温範囲を相互に接しさせるための手段をとることができる。あるいはまたはさらに、少なくとも2つの隣り合う感温範囲を相互にオーバーラップさせるための手段をとることができる、
本方法の場合、画像シーケンスはロー(RAW)フォーマットで記録されることが有利であるが、他のフォーマットも考えることができる。
本方法の場合、画像シーケンスはロー(RAW)フォーマットで記録されることが有利であるが、他のフォーマットも考えることができる。
記録時間はほぼ2〜4秒の範囲にあることが有利である。
画像記録周波数は2Hz以上であると便宜が良い。
解像度はVGA(640×480ピクセル)レベルないしさらに高い範囲にあると便宜がよい。
色深度は少なくとも8ビットであると、便宜が良い。
ピクセルの色はRGB(赤、緑、青)空間で記録されるかまたは表されることが有利である。
本発明はピクセル色変化ダイナミックレンジまたは画像色変化ダイナミックレンジを評価することで、標準化された態様で、再現性があり、また好ましくは自動化された形態において、客観的基準にしたがって適するELC感熱フィルムを決定することが可能になるという、驚くべき洞察に基づく。1枚のフィルムを用いることにより、フィルム自体による冷却の影響は常に同じになる。実は、複数枚の異なるフィルムの使用によって従来は常に存在していた望ましくない冷却の影響が再現性のあるプロセスを阻んでいた。特定の一実施形態にしたがって複合フィルムが用いられると、時間を節約することさえも可能になる。従来、画像シーケンスは必ず人間の眼によって途絶されていた。加熱が急速すぎる感熱フィルムの場合、人間の眼はそのような高い空間分解能及び時間分解能を達成することはできず、そのような量の情報を処理することはできないから、判断することは不可能である。温度区間は、肉眼による温度区間の弁別が可能であるような、眼にとって最小の大きさでなければならず、オーバーラップは許されていないかあるいは僅かなオーバーラップしか許されていなかった。
本発明のさらなる特徴は添付される特許請求の範囲及び、簡略な図面を参照して実施形態例を詳細に説明する、以下の説明から明白である。
図1から明らかなように、本発明の特定の実施形態の1つにしたがうELC感熱フィルム10は、異なるコレステリック液晶の3つの異なる混合物を有し、したがった異なる初感温閾を有する、正方形領域(ほぼ1cm×1cm)に格子形態様で細分されている。低い、すなわち28℃の、初感温閾を有する領域は番号、1,4,7,10,13,16,19,22,25.28,31,等が付された領域である。30℃の中初感温閾を有する領域には、3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,等のように、連続して付番されている。最後に、高い、すなわち32℃の、初感温閾を有する領域には番号、3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,等の番号が付されている。異なる初感温閾を有する領域は、異なる順序でも配列され得るであろうこと及び/または異なる数の混合物が用いられ得るであろうことは言うまでもない。これらの領域は異なる初感温閾を有するだけでなく、本事例では同じであるように選ばれ、ほぼ3℃である、感温範囲も有する。どの初感温閾が最も弁別され得る熱画像に最善に適するかを決定するため、試験フィルムまたは複合フィルムとも呼ばれる、ELC感熱フィルム10が例えば女性の胸の上に置かれ、液晶がもはや反射しなくなるまでELC感熱フィルムができるだけ冷却された後、ELC感熱フィルム10の加熱の画像シーケンスがデジタルカメラを用いてローフォーマットまたはその他のフォーマットで記録される。本例において、解像度は640×480ピクセル(VGA)であり、色深度は8ビット、画像記録周波数は2Hz以上である。より高い解像度及び色深度及び/またはより高い画像記録周波数はそれぞれ表示の正確度を向上させる。したがって、ELC感熱フィルムの最高解像度は有意な解像度に対する限度を表す。ELC感熱フィルムの空間分解能はほぼ0.01mmに達する。高感度ELC感熱フィルムの場合、温度分解能はほぼ0.007℃である。感温範囲が2秒に一回スキャンされるとすれば、最適画像記録周波数は45Hzになる。同じ時間で2回の一様スキャンの場合、最適画像記録周波数は90Hzになる。
好ましい実施形態の1つにおいて、個々のデジタル画像は、1600×1200ピクセルの解像度及び24ビット(赤色、緑色及び青色のそれぞれについて8ビット)の色深度で生成される。48ビットの色深度も可能である。特定の実施例において画像記録周波数は90Hzである。
ELC感熱フィルム10のソフトウエア援用評価は、感熱フィルムの異なるコレステリック液晶の同じ混合物を有する領域に対応する画像ラスター要素を抽出する工程及び、低初感温閾、中初感温閾及び高初感温閾を有する領域について、図2〜4に示されるように、サブ画像12を形成するために、抽出した画像ラスター要素を結合する工程を含む。その後、3つの、すなわちそれぞれの初感温閾についての、サブ画像シーケンスが、例えばより高い初感温閾を有する領域について3つの連続する時点だけに対して図5に示されるように、サブ画像を時系列的に配列することによって生成される。言い換えれば、画像シーケンスが3つのサブ画像シーケンスに分解される。例えば体部がそこにないため、色変化がない正方形は考慮されず、省かれる。
それぞれの事例において同じ時点で仮想的に生成されたサブ画像から、またそれらから得られたサブ画像シーケンスから、それぞれのピクセルについて色変化の進行が決定される。画像ピクセルの非代表的色成分についての色変化進行を以下に示す:
Tx: ELC感熱フィルムの加熱の時点
デルタFy: 画像色変化ダイナミックレンジ(3つの色成分(赤、緑、青)
の間の差の絶対値の和)
フィルム1 T1: 赤=32,緑=72,青=168
フィルム1 T2: 赤=35,緑=71,青=178
デルタF1 T2−T1: 3(赤)+1(緑)+10(青)=14
フィルム1 T3: 赤=38,緑=77,青=188
デルタF1 T3−T2:3(赤)+6(緑)+10(青)=19
フィルム1 T4: 赤=50,緑=62,青=150
デルタF 1 T4−T3:12(赤)+15(緑)+38(青)=65
フィルム1 T5: - -
デルタF1 T5−T4:- -。
Tx: ELC感熱フィルムの加熱の時点
デルタFy: 画像色変化ダイナミックレンジ(3つの色成分(赤、緑、青)
の間の差の絶対値の和)
フィルム1 T1: 赤=32,緑=72,青=168
フィルム1 T2: 赤=35,緑=71,青=178
デルタF1 T2−T1: 3(赤)+1(緑)+10(青)=14
フィルム1 T3: 赤=38,緑=77,青=188
デルタF1 T3−T2:3(赤)+6(緑)+10(青)=19
フィルム1 T4: 赤=50,緑=62,青=150
デルタF 1 T4−T3:12(赤)+15(緑)+38(青)=65
フィルム1 T5: - -
デルタF1 T5−T4:- -。
次に図6は、異なる初感温閾を有する3枚のELC感熱フィルムについて、例として、上述した値には関わらず、デルタFyを時間Txの関数として示す。初感温閾が高くなるにつれて(フィルム1→フィルム2→フィルム3)、曲線は益々平らになる。加熱区間にわたる時点Txの全てにかけてのTxについての、画像色変化ダイナミックレンジデルタFyの和はそれぞれの曲線の下側の面積に相当する。決定されるべきELC感熱フィルムは可能性が最も高い色スペクトルで加熱プロセスを表すことが目的とされ、色スペクトルは一般に少なくとも2回スキャンされる。下側の面積が最大の曲線が、所望のELC感熱フィルムにふさわしい。
下側の面積がほぼ等しい曲線が2つある場合については、言い換えれば、和が同等の場合については、2枚の同等の和を有するELC感熱フィルムのそれぞれの感温範囲の間に感温範囲があり、相互に隣接する感温範囲が、好ましくはそれぞれの場合において半分まで、オーバーラップする、ELC感熱フィルムが用いられるべきであり、同等性は例えばほぼ15%または20%の許容閾によって定めることができる。
ELC感熱フィルムの色及び、青色、赤色及び緑色について8ビット色深度で表される、得られるデジタルカラーの割当ては以下の手順を用いて実行される。
色の変化は上の割当て表から明らかである。したがって、赤、緑及び青で定められる、それぞれのデジタルカラー変化は、対応する場所におけるELC感熱フィルムの温度を示す。よって100分の1℃の変化が1ステップで定められる。したがってダイナミックな温度変化が時点毎に数ステップで表され、よって測定可能及び計数可能になる。
ELC感熱フィルムの物理特性(初感温閾)に依存する適切な解像度及び色深度の決定の別の例が以下に示される。
ELC感熱フィルムの物理特性:
感熱フィルムの温度分解能力は0.007℃に達する(Liquid Crystals Ind. Inc.,米国ペンシルバニア州タートルクリーク(Turtle Creek)−「温度測定体または温度計及びそれを作製するための方法(Thermometric Objects or Thermometers and Methods for producing same)」)。
感熱フィルムの温度分解能力は0.007℃に達する(Liquid Crystals Ind. Inc.,米国ペンシルバニア州タートルクリーク(Turtle Creek)−「温度測定体または温度計及びそれを作製するための方法(Thermometric Objects or Thermometers and Methods for producing same)」)。
液晶感熱フィルムの空間分解能は0.01mm×0.01mmと決定される(ケイ・ワグネル(K. Wagner)及びエイチ・ライビック(H. Leibig),「液晶−その使用及びそれに関する問題(Flussigkristalle - Ihre Anwendung und deren Problematik)」,Chemiker zeitung,1971年,第95巻,p.733〜736)。
適切な分解能の決定:
1.)空間分解能:
感熱フィルム測定の所要面積:25cm×30cm
1cm当たりに弁別され得るピクセル数:
1cm=10mm/0.01mm:1000
1000×25cm及び30cm:=25000×30000
ピクセル数=7.5億;
2.)温度分解能は色弁別によって表される。完全カラーパス速度を考慮すると、異なる色相/色階調の弁別性は、画像周波数及び所要色弁別可能性(色深度)を規定する;
サリュートグラフィ(salutography)において、完全カラーパスはすでに1秒以内の下限で(迅速に)達成されている。この場合、カラーパスは1.5℃の温度スペクトルを有する;
1.5℃/0.007℃=214.5
この結果、1.5秒に214.5の異なる色または1秒当たり142.9の異なる色相が得られる;
この結果、無損失を保証するための1秒当たりの所要画像リフレッシュ数は142.9になる。
1.)空間分解能:
感熱フィルム測定の所要面積:25cm×30cm
1cm当たりに弁別され得るピクセル数:
1cm=10mm/0.01mm:1000
1000×25cm及び30cm:=25000×30000
ピクセル数=7.5億;
2.)温度分解能は色弁別によって表される。完全カラーパス速度を考慮すると、異なる色相/色階調の弁別性は、画像周波数及び所要色弁別可能性(色深度)を規定する;
サリュートグラフィ(salutography)において、完全カラーパスはすでに1秒以内の下限で(迅速に)達成されている。この場合、カラーパスは1.5℃の温度スペクトルを有する;
1.5℃/0.007℃=214.5
この結果、1.5秒に214.5の異なる色または1秒当たり142.9の異なる色相が得られる;
この結果、無損失を保証するための1秒当たりの所要画像リフレッシュ数は142.9になる。
要約:
上記の空間分解能は(妥当な価格の)市販装置ではまだ完全に実現できていない。しかし、この場合、640×480の解像度によるこれまでの良好な経験に基づいて実証されるように、ほぼ200万ピクセル(VGA 640×480のほぼ8倍,ほぼ300万ピクセル)のフルハイビジョンの解像度で十分なはずである。
上記の空間分解能は(妥当な価格の)市販装置ではまだ完全に実現できていない。しかし、この場合、640×480の解像度によるこれまでの良好な経験に基づいて実証されるように、ほぼ200万ピクセル(VGA 640×480のほぼ8倍,ほぼ300万ピクセル)のフルハイビジョンの解像度で十分なはずである。
色深度については既に8ビットで十分である。便宜上、既存の標準により現時点で損失を確実に排除するため、ここでは24ビットが用いられる。
画像リフレッシュについては、空間分解能について先述したように、143Hzの最適周波数値は性能−価格の観点から適切ではないであろうから、可能な最高周波数が選ばれるべきである。デジタル撮像においては、標準として60Hzまでの画像周波数がフルハイビジョンに対して提供されている。
本明細書、図面及び特許請求の範囲に開示される本発明の特徴は、個別にも、所望のいかなる組合せにおいても、様々な実施形態における本発明の実現に肝要であり得る。
10 ELC感熱フィルム
12 サブ画像
12 サブ画像
Claims (16)
- キャリアフィルム、必要に応じて前記キャリアフィルム上の黒色層及び、前記キャリアフィルム上または前記黒色層上のコレステリック液晶を含む層を有するELC感熱フィルムにおいて、
前記液晶を含む前記層が、異なるコレステリック液晶の少なくとも2つの異なる混合物を有する領域に、格子形またはリボン形の態様で細分される、
ことを特徴とする感熱フィルム。 - コレステリック結晶を含む前記層上に保護層が設けられることを特徴とする請求項1に記載の感熱フィルム。
- 前記領域が一様に分布することを特徴とする請求項1または2に記載の感熱フィルム。
- 前記領域が同じ寸法をもつことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の感熱フィルム。
- 前記領域が正方形または長方形であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の感熱フィルム。
- 前記異なる混合物が同等の感温範囲を有することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の感熱フィルム。
- 少なくとも2つの隣り合う感温範囲が相互に接することを特徴とする請求項6に記載の感熱フィルム。
- 少なくとも2つの隣り合う感温範囲が相互にオーバーラップすることを特徴とする請求項6または7に記載の感熱フィルム。
- 生物の表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するための方法において、
−検査されるべき生物の表面に、請求項1から8のいずれかに記載されるような感熱フィルムを当てる工程及び、必要に応じて、前記感熱フィルムを冷却する工程、
−先に定められた記録時間にわたり、また先に定められた画像記録周波数、解像度及び色深度により、カメラを用いて前記感熱フィルムの加熱の画像シーケンスを記録する工程、
−前記画像シーケンス内のそれぞれの画像について、前記感熱フィルムの異なるコレステリック液晶の同じ混合物を有する領域に対応する画像ラスター要素を抽出して、前記画像ラスター要素を結合し、時系列で配列することで、サブ画像を形成することにより、前記画像シーケンスを異なるコレステリック液晶の異なる混合物を有する領域の数に対応する数のサブ画像シーケンスに分解する工程、
−それぞれの前記サブ画像シーケンス内の全てのピクセルについて時間の経過にともなう色の変化の和を計算する工程、
−最大和を有する前記サブ画像シーケンス、あるいは同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つの前記サブ画像シーケンスを決定する工程、及び
−最大和を有する前記サブ画像シーケンスに対応する異なるコレステリック液晶の混合物または対応する初感温閾の識別子、あるいは、同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つの前記サブ画像シーケンスに対応する混合物または対応する初感温閾または2つの対応する初感温閾の間の初感温閾の識別子を出力する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 生物の表面の温度分布を検出するための接触サーモグラフィのためのELC感熱フィルムを自動的に決定するための方法において、
−異なるコレステリック液晶の異なる混合物を有する層を有する少なくとも2枚の感熱フィルムについて、順次に、検査されるべき生物の表面に、異なるコレステリック液晶の厳密に1つの混合物を含む層を有する感熱フィルムを当てる工程及び、必要に応じて、前記感熱フィルムを冷却する工程、
−先に定められた記録時間にわたり、また先に定められた画像記録周波数、解像度及び色深度により、カメラを用いて前記感熱フィルムの加熱の画像シーケンスを記録する工程、及び
−前記画像シーケンス内の全てのピクセルについて時間の経過にともなう色の変化の和を計算する工程、及び
−最大和を有する前記画像シーケンス、あるいは同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つの前記画像シーケンスを決定する工程、及び
−最大和を有する前記画像シーケンスに対応する異なるコレステリック液晶の混合物または対応する初感温閾の識別子、あるいは、同じ大きさの和または同じ最大和を有する2つの前記画像シーケンスに対応する混合物または対応する初感温閾または2つの対応する初感温閾の間の初感温閾の識別子を出力する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記画像シーケンスがロー(RAW)フォーマットで記録されることを特徴とする請求項9または10に記載の方法。
- 前記記録時間がほぼ2秒から4秒の範囲にあることを特徴とする請求項9から11のいずれかに記載の方法。
- 前記画像記録周波数が2Hzより高いことを特徴とする請求項9から12のいずれかに記載の方法。
- 前記解像度がVGA範囲にあるかまたはさらに高いことを特徴とする請求項9から13のいずれかの記載の方法。
- 前記色深度が少なくとも8ビットであることを特徴とする請求項9から14のいずれかに記載の方法。
- 前記ピクセルの色がRGB空間で記録されるかまたは表されることを特徴とする請求項9から15のいずれかに記載の方法。
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PL227608B1 (pl) * | 2012-02-06 | 2018-01-31 | Braster Spólka Akcyjna | Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną |
US9448407B2 (en) * | 2012-12-13 | 2016-09-20 | Seiko Epson Corporation | Head-mounted display device, control method for head-mounted display device, and work supporting system |
US10660571B2 (en) * | 2013-12-19 | 2020-05-26 | Kent State University | Thermochromic fabrics utilizing cholesteric liquid crystal material |
KR20170101883A (ko) * | 2014-12-30 | 2017-09-06 | 넥서스 엑스퍼트지 아이 바다니아 닥터, 스테핀, 야첵 | 피부 알레르기 반응 내의 히스타민-유도 고체온 피하 반응 규모의 비침습성 이미징을 위한 접촉 열-광학 구조 및 그 적용, 레코딩 장치 및 알레르기 반응의 진단 방법 |
CN107206694A (zh) | 2015-04-24 | 2017-09-26 | 惠普发展公司有限责任合伙企业 | 三维物体数据 |
NL2017511B1 (en) * | 2016-09-22 | 2018-03-29 | Mito Medical Products B V | A device and method for thermal imaging of a living mammal body section. |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2822636A1 (de) * | 1978-05-24 | 1979-11-29 | Ezem Co | Verfahren und vorrichtung zum nachweis von temperaturaenderungen ueber ausgewaehlte regionen lebenden gewebes |
FR2516779A1 (fr) * | 1981-11-25 | 1983-05-27 | Quenneville Yves | Feuille composite thermosensible a accentuation des contours pour la thermographie mammaire |
US4682605A (en) * | 1985-10-02 | 1987-07-28 | Murray Electronics Associates Limited | Liquid crystal matrix for extended range high resolution temperature mapping |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2012493A1 (de) * | 1969-03-18 | 1970-12-03 | Liquid Crystal Industries, Inc., Turtle Creek, Pa. (V.St.A.) | Thermometrische Gegenstände oder Thermometer und Verfahren zu deren Herstellung |
DE2223252A1 (de) * | 1972-05-12 | 1973-11-29 | Johnson & Johnson | Temperaturfuehlscheibchen |
US3974317A (en) * | 1973-07-02 | 1976-08-10 | Ashley-Butler, Inc. | Thermometric compositions including inert additives and products |
DE2536773C3 (de) * | 1975-08-19 | 1978-11-30 | Troponwerke Gmbh & Co Kg, 5000 Koeln | Thermographische Platte zur Messung von Temperaturverteilungen |
US4043324A (en) * | 1976-02-13 | 1977-08-23 | Shaw Iv Alexander F | Chiropractic analytic technique with a liquid crystal sheet |
US4190058A (en) * | 1978-05-22 | 1980-02-26 | Arden Industries, Inc. | Device for use in early detection of breast cancer |
ATE228331T1 (de) * | 1999-04-22 | 2002-12-15 | Heinrich Wehberg | Vorrichtung zum aufnehmen eines thermooptischen bildes der weiblichen brust |
-
2011
- 2011-02-25 DE DE102011012432A patent/DE102011012432B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-02-16 WO PCT/DE2012/000151 patent/WO2012113372A2/de active Application Filing
- 2012-02-16 US US14/001,589 patent/US20130331683A1/en not_active Abandoned
- 2012-02-16 JP JP2013554791A patent/JP2014513270A/ja active Pending
- 2012-02-16 EP EP12719926.3A patent/EP2678168A2/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2822636A1 (de) * | 1978-05-24 | 1979-11-29 | Ezem Co | Verfahren und vorrichtung zum nachweis von temperaturaenderungen ueber ausgewaehlte regionen lebenden gewebes |
FR2516779A1 (fr) * | 1981-11-25 | 1983-05-27 | Quenneville Yves | Feuille composite thermosensible a accentuation des contours pour la thermographie mammaire |
US4682605A (en) * | 1985-10-02 | 1987-07-28 | Murray Electronics Associates Limited | Liquid crystal matrix for extended range high resolution temperature mapping |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011012432B4 (de) | 2013-04-04 |
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DE102011012432A1 (de) | 2012-08-30 |
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