TWI759965B

TWI759965B - 基於可與便攜式電子裝置配合的檢傷模組進行檢傷的方法

Info

Publication number: TWI759965B
Application number: TW109140290A
Authority: TW
Inventors: 李仁貴; 吳昭畿
Original assignee: 國立臺北科技大學
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2022-04-01
Also published as: TW202221723A

Abstract

一種基於可與便攜式電子裝置配合的檢傷模組進行檢傷的方法，其中，該檢傷模組包含一獨立外殼，二設於該獨立外殼上並顯露於一側的彩色攝像鏡頭，一設於該獨立外殼顯露有該二彩色攝像鏡頭一側的熱影像鏡頭以及一與一便攜式電子裝置資訊連接的通訊介面。實施時，利用該二彩色攝像鏡頭藉由攝距差而在對一傷口拍攝時以取得至少二不同的彩色傷口圖像，同時令該熱影像鏡頭對該傷口拍攝以取得至少一傷口表面溫度分布圖像，於後透過該通訊介面傳輸該些彩色傷口圖像及該傷口表面溫度分佈圖像予該便攜式電子裝置以進行該傷口的處置評估。

Description

基於可與便攜式電子裝置配合的檢傷模組進行檢傷的方法

本發明涉及一種檢傷方法及其應用的檢傷模組，尤指一種基於可與便攜式電子裝置配合的檢傷模組進行檢傷的方法及其應用的檢傷模組。

現有技術於量測傷口面積時，多利用傷口量測尺以直觀方式檢測傷口大小，而在檢測傷口深度時，多透過棉棒探入傷口內部等方式進行檢測。惟，習用檢傷方式皆是由醫護人員主觀進行判斷，檢測結果將因檢測者的習慣與方式不同而有所差異，造成傷者的傷口狀態無法被準確量化。

有鑑於此，目前有許多廠商皆致力於發展以系統化的方式檢測傷口狀態。惟，現有系統化檢傷裝置多是以專門設備的形式實施，當醫護人員進行檢傷時，醫護人員勢必得以專門的該設備進行檢測。一旦傷者人數眾多，而院方無法提供足夠的設備時，更將拖延傷口檢傷時間，使得傷者無法第一時間接受檢傷分類。

本發明的主要目的，在於解決習用檢傷系統以專門設備的型態實施，當傷者人數眾多時容易造成傷者無法在第一時間進行檢傷分類的問題。

為達上述目的，本發明提供一種與便攜式電子裝置配合的檢傷模組，包含一獨立外殼，二彩色攝像鏡頭，一熱影像鏡頭以及一通訊介面。該二彩色攝像鏡頭設於該獨立外殼上並同時顯露於該獨立外殼一側，該二彩色攝像鏡頭分隔設置並可於該二彩色攝像鏡頭之間的中點定義出一假想軸線，該假想軸線的延伸未碰觸該二彩色攝像鏡頭。該二彩色攝像鏡頭藉由攝距差而在對一傷口拍攝時可產生至少二不同的彩色傷口圖像，該熱影像鏡頭設於該獨立外殼顯露有該二彩色攝像鏡頭的一側，並位於該假想軸線上，該熱影像鏡頭對該傷口拍攝以產生至少一傷口表面溫度分佈圖像。該通訊介面與一便攜式電子裝置資訊連接，該通訊介面傳輸該些彩色傷口圖像及該傷口表面溫度分佈圖像予該便攜式電子裝置以進行該傷口的處置評估。

一實施例中，該檢傷模組基於一傳輸規則經該通訊介面傳遞資料予該便攜式電子裝置，該傳輸規則的基礎傳輸順序為該二彩色攝像鏡頭其中之一所產生的其中一該彩色傷口圖像、該二彩色攝像鏡頭其中另一所產生的其中一該彩色傷口圖像、該傷口表面溫度分佈圖像，並依此循環傳遞。

一實施例中，該通訊介面為一以USB通訊協定實施的連接器。

除前述之外，本發明亦提供一種快速檢傷的方法，包含步驟：步驟一：利用前述該檢傷模組靠近一傷口，並驅動該檢傷模組，令該檢傷模組所屬的二彩色攝像鏡頭與一熱影像鏡頭分別對該傷口進行拍攝以取得至少二彩色傷口圖像與一傷口表面溫度分佈圖像；步驟二：以一與該檢傷模組資訊連接的便攜式電子裝置接收該些彩色傷口圖像與該傷口表面溫度分佈圖像；以及步驟三：令該便攜式電子裝置所屬的一運算模組以該些彩色傷口圖像與該傷口表面溫度分佈圖像進行傷口分析，產生一傷口處置資料並顯示於該便攜式電子裝置所屬的一螢幕上。

一實施例中，該步驟三更包含一子步驟：基於傷口分析產出的複數傷口特徵區塊區分出該傷口所包含的傷勢成份，並產出一傷勢成份分佈圖。

一實施例中，該步驟三更包含一子步驟：基於該二彩色傷口圖像及該二彩色攝像鏡頭的一定標參數組，以取得一傷口深度資訊。

一實施例中，該步驟三更包含一子步驟：疊合該些彩色傷口圖像，對疊合後圖像中進行色域分析以取得一傷口像素群聚區域，利用該二彩色攝像鏡頭的定標校準參數與該傷口像素群聚區域取得一實際傷口大小資訊。

一實施例中，該檢傷模組是以有線的方式與該便攜式電子裝置資訊連接。

依前述發明內容所揭，相較於習用技術，本發明具有以下特點：本發明該檢傷模組僅須結合具有運算功能的電子裝置，即可對傷口進行檢傷，大幅提高該檢傷模組的靈活應用程度。

本發明詳細說明及技術內容，茲配合圖式說明如下：

請參閱圖1至圖4、圖6，本發明提供一種與便攜式電子裝置配合的檢傷模組10，該檢傷模組10應用於人體外傷傷口的快速檢測。其中，該便攜式電子裝置30為一可提供運算功能的電子設備，例如智慧型手機或是平板電腦等。

承上，該檢傷模組10包含一獨立外殼11，二彩色攝像鏡頭12、13，一熱影像鏡頭14，以及一通訊介面15。具體地說，該獨立外殼11可與該便攜式電子裝置30組接，令該檢傷模組10與該便攜式電子裝置30搭配使用。該二彩色攝像鏡頭12、13設於該獨立外殼11上並顯露於該獨立外殼11一側，更詳細來說，該二彩色攝像鏡頭12、13設於該獨立外殼11未與該便攜式電子裝置30接觸的一側，使得該二彩色攝像鏡頭12、13在該獨立外殼11與該便攜式電子裝置30搭配實施時不會被該便攜式電子裝置30所遮蔽。該二彩色攝像鏡頭12、13分隔設置並定義有一中點121，該二彩色攝像鏡頭12、13於該中點121上定義出一假想軸線122，該假想軸線122的延伸未接觸該二彩色攝像鏡頭12、13。該二彩色攝像鏡頭12、13對一傷口60進行拍攝時，由於該二彩色攝像鏡頭12、13相對於該傷口60的距離不同(即攝距不同)，使得該二彩色攝像鏡頭12、13得以藉由攝距差而產生至少二不同的彩色傷口圖像123、131。另外，該熱影像鏡頭14設於該獨立外殼11設有該二彩色攝像鏡頭12、13的一側並位於該假想軸線122上，該熱影像鏡頭14實際上為一紅外線熱影像鏡頭，該熱影像鏡頭14利用紅外線攝像原理在攝像時藉由感應該傷口60所反射的一紅外線光以產生至少一傷口表面溫度分佈圖像141。

又，該通訊介面15與該二彩色攝像鏡頭12、13與該熱影像鏡頭14資訊連接，同時該通訊介面15與該便攜式電子裝置30資訊連接，該通訊介面15接收該二彩色攝像鏡頭12、13而來的該些彩色傷口圖像123、131以及由該熱影像鏡頭14而來的該傷口表面溫度分佈圖像141，並將該些彩色傷口圖像123、131與該傷口表面溫度分佈圖像141傳輸至該便攜式電子裝置30，令該便攜式電子裝置30得進行該傷口60的評估處置。舉例來說，該通訊介面15傳輸該些彩色傷口圖像123、131予該便攜式電子裝置30後，令該便攜式電子裝置30可基於該些彩色傷口圖像123、131計算出當前該傷口60的面積大小、顏色、分佈情況以及深度分佈等相關資訊，進而判斷出該傷口60的類別，又當該通訊介面15傳輸該傷口表面溫度分佈圖像141予該便攜式電子裝置30後，令該便攜式電子裝置30可基於該傷口表面溫度分佈圖像141計算出當前該傷口60的發炎狀態，並使該便攜式電子裝置30基於該傷口60的類別與發炎狀態提供敷料建議。

由上述可知，本發明該檢傷模組10為一獨立裝置，且該獨立裝置可任意與不同的該便攜式電子裝置30搭配使用，相較於習用，本發明該檢傷模組10僅須搭配具有運算功能的電子裝置，即可對傷口進行檢傷，大幅提高該檢傷模組10的靈活應用性。再者，本發明該二彩色攝像鏡頭12、13與該熱影像鏡頭14於拍攝該傷口60的影像後，該二彩色攝像鏡頭12、13與該熱影像鏡頭14不對影像進行運算而是傳輸予該便攜式電子裝置30進行後續判斷，也就是說，本發明該便攜式電子裝置30實際上不執行運算功能，而僅將拍攝出的該些彩色傷口圖像123、131及該傷口表面溫度分佈圖像141傳遞予該便攜式電子裝置30，藉此本發明該檢傷模組10可具體降低工作量並提升運作效率。

一實施例中，該檢傷模組10基於一傳輸規則101經該通訊介面15傳遞資料予該便攜式電子裝置30，該傳輸規則101的基礎傳輸順序為該二彩色攝像鏡頭12、13其中之一所產生的其中一該彩色傷口圖像123、131、該二彩色攝像鏡頭12、13其中另一所產生的其中一該彩色傷口圖像123、131、該傷口表面溫度分佈圖像141，並依此循環傳遞。舉例來說，該傳輸規則101的基礎傳輸順序可為該彩色攝像鏡頭12所產生的該彩色傷口圖像123、該彩色攝像鏡頭13所產生的該彩色傷口圖像131、該傷口表面溫度分佈圖像141，並以前述順序循環。又，該檢傷模組10基於該傳輸規則101傳遞資料時，該檢傷模組10可設定每秒傳輸的資料數量，例如，該檢傷模組10可於每秒內傳輸30個圖像予該便攜式電子裝置30。在另一實施例中，該檢傷模組10可以有線的方式與該便攜式電子裝置30資訊連接，具體來說，當該通訊介面15可為一以USB通訊協定實施的連接器時，該檢傷模組10可透過該USB連接器與該便攜式電子裝置30資訊連接。

除前述之外，請參閱圖1、圖3與圖4，本發明亦提供一種快速檢傷的方法90，包含步驟：步驟一91：利用前述該檢傷模組10靠近該傷口60，並驅動該檢傷模組10，令該檢傷模組10所屬的該二彩色攝像鏡頭12、13與該熱影像鏡頭14分別對該傷口60進行拍攝以取得該至少二彩色傷口圖像123、131與該傷口表面溫度分佈圖像141；步驟二92：以與該檢傷模組10資訊連接的該便攜式電子裝置30接收該些彩色傷口圖像123、131與該傷口表面溫度分佈圖像141；以及步驟三93：令該便攜式電子裝置30所屬的一運算模組31以該些彩色傷口圖像123、131與該傷口表面溫度分佈圖像141進行傷口分析，產生一傷口處置資料311並顯示於該便攜式電子裝置30所屬的一螢幕32上。

具體說明，於實施初始時，該檢傷模組10與該便攜式電子裝置30資訊連接，舉例來說，該檢傷模組10可利用該USB連接器以有線的方式資訊連接，該檢傷模組10亦可利用藍芽配對以無線方式資訊連接。接著，進入該步驟一91，利用該檢傷模組10靠近該傷口60並驅動該檢傷模組10，使該二彩色攝像鏡頭12、13與該熱影像鏡頭14分別對該傷口60進行拍攝，該二彩色攝像鏡頭12、13基於該傷口60產生該些彩色傷口圖像123、131，而該熱影像鏡頭14則產生該傷口表面溫度分佈圖像141。接著，於該步驟二92，該檢傷模組10傳輸該些彩色傷口圖像123、131與該傷口表面溫度分佈圖像141予該便攜式電子裝置30，令該便攜式電子裝置30接收前述圖像，並進入該步驟三93。該便攜式電子裝置30的該運算模組31取得該些彩色傷口圖像123、131與該傷口表面溫度分佈圖像141後，該運算模組31基於前述圖像進行傷口分析，舉例來說，該運算模組31可基於該些彩色傷口圖像123、131計算出該傷口60的面積、形狀、顏色以及深度等相關數據，進而判斷出該傷口60的類別，例如該傷口60是否受汙染以及該傷口60的皮膚組織受破壞的程度等。同時，該運算模組31亦基於該傷口表面溫度分佈圖像141計算出該傷口60當前溫度以判斷該傷口60的發炎程度。進一步地，該運算模組31基於該傷口60的類別以及該傷口60的發炎程度產生該傷口處置資料311並顯示於該螢幕32上，比方說，該傷口處置資料311可為一敷料建議，該運算模組31可基於該傷口60的檢傷類別而判斷出該傷口60當前最適合的敷料種類等。

承上，本發明透過該二彩色攝像鏡頭12、13以及該熱影像鏡頭14分別擷取對該傷口60擷取影像後，該運算模組31可先分析該二彩色傷口圖像123、131以初步對該傷口60進行基礎分類，該運算模組31於後再分析該傷口表面溫度分佈圖像141以對該傷口60進行更進一步的判斷，相較於習用，本發明令該運算模組31得逐一針對該二彩色傷口圖像123、131以及該傷口表面溫度分佈圖像141運算，藉此降低該運算模組31的運算負擔。

一實施例中，請參閱圖1、圖4至圖6，該步驟三93更包含一子步驟931：基於傷口分析產出的複數傷口特徵區塊312區分出該傷口60所包含的傷勢成份，並產出一傷勢成份分佈圖313。進一步來說，該運算模組31基於前述圖像完成傷口分析後將產生該些傷口特徵區塊312，該些傷口特徵區塊312分別表示該傷口60中不同區域的傷勢情況，即每一該傷口特徵區塊312的深度、溫度以及顏色等數據皆可有所不同。也就是說，該運算模組31可透過該些傷口特徵區塊312表示該傷口60所包含的傷勢成份。進一步地，該運算模組31基於該傷口60所包含的傷勢成份產生該傷勢成份分佈圖313，於後該運算模組31可基於該傷勢成份分佈圖313產生該傷口處置資料311。

另外，請參閱圖1、圖4與圖7，一實施例中，該步驟三93可包含一子步驟932：基於該二彩色傷口圖像123、131及該二彩色攝像鏡頭12、13的一定標參數組，以取得一傷口深度資訊。詳細來說，該二彩色攝像鏡頭12、13於拍攝前可先進行定標校正，例如該二彩色攝像鏡頭12、13可利用一方格圖紙進行定標，於後，該運算模組31基於該二彩色攝像鏡頭12、13於定標校正時所產生的一定標校準參數取得該定標參數組，一實施例中，該定標校準參數可以為該二彩色攝像鏡頭12、13於定標校正時所產生的參數，而該定標參數組可包含該二彩色攝像鏡頭12、13各別的內部參數(如:焦距、成像原點等)以及平移矩陣、旋轉矩陣、共同焦距與平行距離等。接著，該運算模組31於接收該二彩色傷口圖像123、131後，基於該定標參數組進行圖像校正，同時該運算處理模組更可透過三角形測距原理與SGBM(Semi-Global Block Matching)演算法對該二彩色傷口圖像123、131進行立體匹配，藉此以取得該傷口深度資訊。

另外，請參閱圖1、圖4與圖8，一實施例中，該步驟三93更可包含一子步驟933：疊合該些彩色傷口圖像123、131，對疊合後圖像中進行色域分析以取得一傷口像素群聚區域，利用該二彩色攝像鏡頭12、13的該定標校準參數與該傷口像素群聚區域取得一實際傷口大小資訊。具體地說，該運算模組31取得該些彩色傷口圖像123、131後疊合該些彩色傷口圖像123、131，於後基於疊合後圖像判斷出該傷口60的分佈位置並依據RGB、YUV以及HSV等顏色空間進行色域分析。該運算模組31基於色域分析的結果區隔出未受傷的皮膚以及該傷口60並進而取得該傷口像素群聚區域，其中，該傷口像素群聚區域用以描述該傷口於該些彩色傷口圖像123、131上的分佈狀況。接著，該運算模組31利用該二彩色攝像鏡頭12、13的該定標校準參數以及該傷口像素群聚區域的像素點數目取得一實際傷口大小資訊。

再另一方面，一實施例中，請參閱圖1、圖4、圖9與圖10，於該步驟三93中，該運算模組31可與一記憶模組40資訊連接，該運算模組31於產生傷口分析結果後傳輸予該記憶模組40，並令該記憶模組40儲存傷口分析結果並產生一歷史傷口資料41，承此該運算模組31可於日後提取該歷史傷口資料41以做為該傷口處置資料311的判斷參數。一實施例中，該記憶模組40可為一雲端資料庫。承上，另一實施例中，該運算模組31更可接收一傷者資料51並令該傷者資料51與傷口分析結果關聯，使該記憶模組40可基於不同的該傷者資料51儲存傷口分析結果，其中，該傷者資料51可包含一傷者50的姓名、年齡與性別等。

綜上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍。

10:檢傷模組

101:傳輸規則

11:獨立外殼

12:彩色攝像鏡頭

121:中點

122:假想軸線

123:彩色傷口圖像

13:彩色攝像鏡頭

131:彩色傷口圖像

14:熱影像鏡頭

141:傷口表面溫度分佈圖像

15:通訊介面

30:便攜式電子裝置

31:運算模組

311:傷口處置資料

312:傷口特徵區塊

313:傷勢成份分佈圖

32:螢幕

40:記憶模組

41:歷史傷口資料

50:傷者

51:傷者資料

60:傷口

90:方法

91:步驟一

92:步驟二

93:步驟三

931:子步驟

932:子步驟

933:子步驟

圖1，本發明一實施例的檢傷模組結構示意圖。圖2，本發明一實施例的檢傷模組傳遞規則示意圖。圖3，本發明一實施例的快速檢傷方法步驟示意圖(一)。圖4，本發明一實施例的結構單元圖(一)。圖5，本發明一實施例的快速檢傷方法步驟示意圖(二)。圖6，本發明一實施例的傷勢成份分佈示意圖。圖7，本發明一實施例的快速檢傷方法步驟示意圖(三)。圖8，本發明一實施例的快速檢傷方法步驟示意圖(四)。圖9，本發明一實施例的結構單元圖(二)。圖10，本發明一實施例的結構單元圖(三)。