用于分析图像的方法、装置和系统的制作方法

用于分析图像的方法、装置和系统的制作方法
【专利摘要】公开了一种确定所述活体中的内部三维热可区分区域的方法。所述方法包括获得定义在所述活体的三维空间表示上并且具有以多个图片单元网格化地布置在所述三维空间表示的表面上的热数据的合成热空间图像，其中每个所述图片单元由所述网格上的密度值表示。所述方法还包括在所述网格上搜索由大体相似的密度值表示的至少一个图片单元的集合。对于至少若干个图片单元的集合，所述方法定义多个轨迹，每个轨迹与所述集合的至少一对图片单元相关联并且被定义以致于所述轨迹的每个点在距所述对中的单个图片单元相等热距离处。所述多个轨迹被用于确定所述内部三维热可区分区域。
【专利说明】用于分析图像的方法、装置和系统
[0001] 本申请是 申请人:"真实成像有限公司"于2010年2月25日提交的、发明名称为"用 于热成像的方法、设备和系统"的中国专利申请No. 200880104306. 4的分案申请。

【技术领域】
[0002] 本发明涉及成像，并且更具体地，涉及用于获得和分析热像图（thermographic images)的方法、设备和系统。

【背景技术】
[0003] 成像在医疗诊断中的使用追溯到20世纪早期。目前，存在大量不同的成像模态由 医师支配，允许对硬组织和软组织的成像W及对正常组织和病态组织的表征。
[0004] 为了标识炎症的目的，红外线成像被用于表征人体中热可区分位置。红外照相机 产生被称为热像图的二维图像。热像图典型地通过从对象的身体接收在多个红外线波长范 围中的任何一个波长上的福射并且分析该福射来提供表面的二维温度图而被获得。热像图 可W是可视图像和对应的温度数据中的任何一个或者两者的形式。用于红外线热成像的来 自红外照相机的输出典型地提供包含多个像素数据点的图像，每个像素提供被可视地显示 的温度信息，使用颜色码或者灰度码。所述温度信息可W被计算机软件进一步处理W生成 例如所述图像或者所述图像的离散区域的平均温度，通过对与所有像素或者其子集相关联 的温度数据取平均。
[0005] 基于所述热像图，医师诊断所述位置，并且确定例如该位置是否包含炎症，同时高 度依靠经验和直觉。
[0006] 美国专利No. 7, 072, 504公开了利用两个红外照相机（左边的和右边的）与两个 可见光照相机（左边的和右边的）相结合的方法。所述红外照相机被用于提供H维热像图 并且所述可见光照相机被用于提供H维可见光图像。W交叠的方式向用户显示所述H维热 像图和所述H维可见光图像。
[0007] 同样所关也的是美国专利No. 6, 442, 419,其公开了一种扫描系统，该扫描系统包 括执行从对象提取360°数据的红外线检测机构，W及信号解码机构，所述信号解码机构从 所述红外线检测机构接收电信号并且将所述信号集成到H维轮廓曲面和所述对象的对应 的温度分布的数据中。
[0008] 国际专利申请No. 2006/003658的内容通过引用被并入此处，其公开了包括非热 成像的图像数据获取功能W及热像图数据获取功能的系统。该非热成像的图像数据获取功 能获取非热成像的图像数据，并且所述热像图数据获取功能获取热像图数据。
[0009] 对用于获得和分析热像图的方法、设备W及系统有广泛认可的需要，并且具有该 种方法、设备W及系统将是非常有利的。


【发明内容】

[0010] 根据本发明的一个方面，提供了计算身体中的热路径的方法。该方法包括：(a)将 热数据与至少一部分身体的表面相关联w由此在所述表面上生成热数据图；(b)在所述热 数据图中标识至少一个热可区分区域；W及（C)基于该至少一个热可区分区域的表面分布 计算该至少一部分身体中的热路径。
[0011] 根据下文所描述的本发明的优选实施例中另外的特征，通过从所述表面收集热福 射来实现（a)。
[0012] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该方法还包括为所述至少一部分身 体中的组织的发射率而校正所述收集的热福射。
[0013] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个热可区分区域包括至 少两个热可区分区域。
[0014] 根据本发明的另一个方面，提供了计算活体中的热路径的方法，其包括：获得定义 在活体的H维空间表示上并且具有与所述H维空间表示的表面相关联的热数据的合成热 空间图像。优选地W多个图片单元将所述热数据网格化地布置在所述表面上，每个图片单 元由网格上的密度值表示。该方法还包括在所述热空间图像中标识至少一个热可区分点区 (spot)，W及将所述热空间图像和所述热可区分点区用于计算所述热路径。
[0015] 根据下文所描述的本发明的优选实施例中另外的特征，该方法还包括使用至少两 个热轨道W便确定所述活体中的内部H维热可区分区域.
[0016] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该方法还包括；获得表示所述活体 的不同姿态的附加的合成热空间图像；重复所述热可区分点区标识和所述梯度计算W便确 定对应于所述不同姿态的内部H维热可区分区域；W及比较对应于不同姿态的内部H维热 可区分区域。
[0017] 根据本发明的又另一个方面，提供了用于计算活体中的热路径的装置，其包括：输 入单元，所述输入单元用于接收合成热空间图像；点区标识单元，所述点标识单元用于在所 述合成热空间图像中标识至少一个热可区分点区；W及计算器，所述计算器用于基于所述 热空间图像和所述热可区分点区计算活体中的所述热路径。
[0018] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该装置还包括区域确定单元，所述 区域确定单元被设计和配置用于基于至少两个热轨道来确定所述活体中内部H维热可区 分区域。
[0019] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，通过计算在该点区处所述表面的空 间梯度来计算所述热路径。
[0020] 根据本发明的又另一个方面，提供了确定所述活体中内部H维热可区分区域的方 法，该方法包括：获得合成热空间图像；在网格上搜索由大体上相似的密度值表示的至少 一个图片单元集合；并且对于所述至少一个图片单元集合中的至少一个，定义多个轨迹，每 个轨迹与该集合中的至少一对图片单元相关联并且被定义W便所述轨迹的每个点在距该 对中的单个图片单元相等的热距离处，并且将该多个轨迹用于确定所述内部H维热可区分 区域。
[0021] 根据本发明的又另一个方面，提供了用于确定活体中内部H维热可区分区域的装 置，该装置包括：输入单元，所述输入单元用于接收合成热空间图像；搜索单元，所述搜索 单元用于在网格上搜索由大体上相似的密度值表示的至少一个图片单元集合；轨迹定义单 元，所述轨迹定义单元用于定义多个轨迹，每个轨迹与该集合的至少一对图片单元相关联 并且被定义w便所述轨迹的每个点在距该对中的单个图片单元相等的热距离处；w及区域 确定单元，所述区域确定单元用于基于该多个轨迹确定所述内部H维热可区分区域。
[0022] 根据下文所描述的本发明的优选实施例中另外的特征，该多个轨迹中的至少一个 轨迹是平面。
[0023] 根据所描述的优选实施例中又另外的特征，由该多个轨迹至少部分地界定所述内 部H维热可区分区域。
[0024] 根据所描述的优选实施例中又另外的特征，基于该多个轨迹中的至少若干个的相 交线来确定所述内部H维热可区分区域。
[00巧]根据所描述的优选实施例中又另外的特征，该方法还包括在所述内部H维热可区 分区域内定位源区域。
[0026] 根据所描述的优选实施例中又另外的特征，该装置还包括源区域定位器，用于在 所述内部H维热可区分区域内定位源区域。
[0027] 根据所描述的优选实施例中又另外的特征，从由重也、加权的重也和所述内部H 维热可区分区域的质也构成的组中选择所述源区域。
[0028] 根据本发明的其他方面，提供了确定活体中的多个热可区分对象的方法，该方法 包括：获得合成热空间图像，其中W围绕所述表面上的至少一个热可区分点区的闭合等温 线来表征所述热数据；基于所述合成热空间图像确定所述活体中的内部H维热可区分区 域；分析所述H维空间表示W便在所述H维空间表示内定义分界线，其中属于分界线一侧 上的点对应于所述表面上的单个热区分的点区，而属于所述分界线另一侧上的点对应于所 述表面上的多个热区分的点区；W及将所述内部H维热可区分区域与所述分界线相比较W 便确定活体中的热可区分对象的数量。
[0029] 根据本发明的又其他方面，提供了用于确定活体中的多个热可区分对象的装置， 该装置包括：输入单元，所述输入单元用于接收合成热空间图像；区域确定单元，所述区域 确定单元用于基于所述合成热空间图像确定活体中内部H维热可区分区域；分析器，所述 分析器用于分析H维空间表示W便在所述H维空间表示内定义分界线，其中属于分界线一 侧上的点对应于表面上的单个热区分的点区，而属于分界线另一侧上的点对应于表面上的 多个热区分的点区；W及比较单元，所述比较单元用于将内部H维热可区分区域与分界线 相比较W便确定活体中的热可区分对象的数量。
[0030] 根据下文所描述的本发明的优选实施例中另外的特征，该方法还包括获取至少一 个热像图W及将该至少一个热像图映射到所述H位空间表示上W便形成所述合成热空间 图像.
[0031] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述映射包括根据活体的发射率数 据加权该至少一个热像图。
[0032] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个热像图包括多个热像 图。
[0033] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，当所述活体处于不同的姿态时，所 述热像图中的至少两个被获取。
[0034] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个附加的合成热空间图 像对应于所述活体的不同姿态。
[0035] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该方法还包括：获得活体的多个H 维空间表示；对于至少两个H维空间表示，分析每个H维空间表示W便在所述H维空间表 示的表面上确定等温线的预期的拓扑结构；W及基于所述预期的拓扑结构为所述至少一个 热像图和/或所述活体的姿态选择视点。
[0036] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该方法还包括；获得活体的至少一 个附加的H维空间表示，其对应于相对于活体的不同的视点和/或活体的不同的姿态；基 于所述活体中的内部H维热可区分区域，在所述至少一个附加的H维空间表示的表面上构 建等温线的预期的拓扑结构；获得对应于所述不同的视点和/或不同的姿态的至少一个附 加的合成热空间图像；将所述至少一个合成热空间图像与所述等温线的预期的拓扑结构相 比较；W及发布与所述比较相关的报告。
[0037] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，方法还包括构建所述H维空间表 /J、- 〇
[0038] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述获得所述H维空间表示包括用 红外线距离内的图案照射所述身体，将至少一个热成像设备用于获取所述身体和所述图案 的至少一个热像图，计算对应于所述图案的距离数据，W及将所述至少一个热像图和所述 距离数据用于构建身体的所述H维空间表示。
[0039] 根据本发明的又其他方面，提供了用于活体前部的热空间成像的系统，该系统包 括在其中具有用于获取活体的所述前部的至少一个热像图的至少一个热成像设备的体内 探测系统，W及数据处理器，该数据处理器用于分析从所述体内探测系统接收的图像数据 W便提供和显示活体的所述前部的合成热空间图像。
[0040] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该系统还包括用于获取活体的所述 前部的至少一个可见光图像的至少一个可见光成像设备。
[0041] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该系统还包括用于使用图案照射身 体的所述前部的照射设备。
[0042] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述体内探测系统适用于通过化口 而被插入。
[0043] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述体内探测系统适用于通过阴道 而被插入。
[0044] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述体内探测系统适用于通过尿道 而被插入。
[0045] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述体内探测系统适用于通过食道 而被插入。
[0046] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述体内探测系统被安装在输送机 构上。
[0047] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，从由内窥镜探测器和导管构成的组 中选择所述输送机构。
[0048] 根据本发明的另外的方面，提供了一种方法，其包括；从预先确定的视点获取活体 的一系列热像图；比较所述热像图W提取所述热像图中的热变化；W及当所述热变化在预 先确定的口限W下时，发布指示所述活体处于大体上稳定的热状态的报告。
[0049] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述获取和比较大体上同时被执 行。
[0050] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，至少若干热像图被与单个先前所获 取的热像图相比较。
[0051] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，至少若干热像图被与多个先前所获 取的热像图相比较。
[0052] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该方法还包括在显示设备上显示所 述热变化。
[0053] 根据本发明的又另外的方面，提供了监视医疗设备在活体中的位置的方法，其包 括：将所述医疗设备的温度设置为与活体的平均温度充分不同的温度，形成活体的至少一 个合成热空间图像，W及将该至少一个合成热空间图像用于监视可插入设备在活体中的位 置。
[0054] 根据本发明的更进一步的方面，提供了一种可插入到活体中的医疗设备，其包括 具有近端、远端和从所述近端延伸到所述远端的光纤的空也结构，所述光纤被设计和构建 为将热福射从所述远端传送到所述近端。
[0055] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述空也结构和所述光纤由不同材 料制成。
[0056] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述光纤由所述空也结构中的通道 所限定。
[0057] 根据本发明的更进一步的方面，提供了用于测距成像系统的照射设备，其包括用 于生成光束的光源、动态光束偏转器W及具有多个区分的区域的图像形成元件，每个所述 图像形成元件被设计用于形成不同的图像，其中所述动态光束偏转器被设计和配置为扫描 所述图像形成元件W在不同的时间形成不同的图像。
[0058] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述光源包括激光设备，并且所述 光束为激光光束。
[0059] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述动态光束偏转器包括可移动的 镜子。
[0060] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述动态光束偏转器包括电光材 料。
[0061] 根据本发明的更进一步的方面，提供了构建身体的H维空间表示的方法，该方法 包括；用红外线距离内的图案照射身体；将至少一个热成像设备用于获取所述身体和所述 图案的至少一个热像图；计算对应于所述图案的距离数据；W及将该至少一个热像图和所 述距离数据用于构建所述身体的所述H维空间表示。
[0062] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述获取包括从至少两个不同的视 点获取所述身体和所述图案的至少两个热像图。
[0063] 根据本发明的更进一步的方面，提供了用于构建身体的H维空间表示的系统，其 包括：照射设备，所述照射设备被设计和构建用于使用红外线距离内的图案照射身体；至 少一个热成像设备，所述至少一个热成像设备被设计和构建用于获取所述身体和所述图案 的至少一个热像图；W及数据处理器，所述数据处理器被设计和配置用于计算对应于所述 图案的距离数据，W及将至少一个热像图和所述距离数据用于构建所述身体的所述H维空 间表示。
[0064] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个热成像设备被设计和 构建用于从至少两个不同的视点获取所述身体和所述图案的至少两个热像图。
[0065] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述图案被选择为允许通过时间编 码构建H维空间表示。
[0066] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述图案被选择为允许通过空间编 码构建H维空间表示。
[0067] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，通过飞行时间技术（time-of-fii曲t technique)来计算所述距离数据。
[0068] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，通过H角测量法来计算所述距离数 据。
[0069] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，表征所述照射的脉冲宽度比20毫 砂短。
[0070] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个热像图的获取W小于 20毫砂的曝光时间而被表征。
[0071] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个热像图的获取包括在 单个曝光时间期间的多次读出。
[0072] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述多次读出中的至少两次读出被 累积地执行。
[0073] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，通过激光来实现所述照射。
[0074] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该方法还包括；对于至少若干热像 图，过滤出源自由所述身体生成的热的图像数据。
[0075] 根据优选实施例中又另外的特征，该方法还包括不用图案而获取身体的至少一个 热像图，其中所述过滤出图像数据包括将不用所述图案获取的热像图从用所述图案获取的 热像图中减去。
[0076] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述图像数据处理器被设计和配置 用于过滤出源自由所述身体生成的热的图像数据。
[0077] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述图像数据处理器被设计和配置 为将不用所述图案获取的热像图从用所述图案获取的热像图中减去，从而过滤出所述图像 数据。
[0078] 根据本发明的又另外的方面，提供了构建身体的H维空间表示的方法，所述方法 包括；用一系列点区照射所述身体，其中该系列中的至少一个点区可与该系列中的所有其 他点区区分开；将至少一个成像设备用于从至少两个不同的视点获取所述身体和所述一系 列点区的至少两个图像；在每个图像中定位所述一系列点区；在每个图像中，标识该至少 一个可区分的点区并且将该至少一个可区分的点区用于标识所述系列中的所有其他的点 区；W及计算用于所述一系列点区的距离数据并且将所述距离数据用于构建所述身体的H 维空间表示。
[0079] 根据本发明的又另外的方面，提供了校准测距成像系统的方法，其包括：访问图形 数据库，该数据库包含多个条目，每个条目具有图形条目w及对应于所述图形条目的视点 的角度条目；用图形照射身体；将至少一个成像设备用于从至少两个不同的视点获取所述 身体和所述图形的至少两个图像；对于至少两个图像，标识所述图形，在数据库中搜索与所 述图形大体上相似的图形条目并且从所述数据库提取相应的角度条目，由此提供至少两个 角度；基于该至少两个角度，计算用于所述图形的距离数据并且将所述距离数据用于校准 所述测距成像系统。
[0080] 根据本发明的又另外的方面，提供了一种校准热空间成像系统的方法，该系统具 有至少一个至少一个热成像设备和至少一个可见光成像设备，该方法包括；在多个波长内 用图案照射身体，其中该多个波长中的至少一个波长可被所述一个至少一个热成像设备检 测并且该多个波长中的至少一个波长可被所述一个至少一个可见光成像设备检测；将所述 至少一个至少一个热成像设备用于获取所述图案的至少一个热像图，并且将至少一个可见 光成像设备用于获取所述图案的至少一个可见光图像；W及使用所述热像图和所述可见光 图像校准所述H维热成像设备。
[0081] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该至少一个热像图和至少一个可见 光图像大体上同时被获取。
[0082] 根据本发明的更进一步的方面，提供了构建身体的H维空间表示的方法，该方法 包括：W如下方式使用可操作的用于生成至少两个不同光色的图案投影仪用编码的图案照 射身体：使得不同颜色的编码的图案相互错开；获取所述编码的图案的至少一个图像W提 供图像数据；W及基于所述图像数据计算所述编码的图案的H维位置，由此构建所述身体 的H维空间表示。
[0083] 根据本发明的又另外的方面，提供了用于构建身体的H维空间表示的系统，该系 统包括：图案投影仪，所述图案投影仪可操作的用于W使得不同颜色的编码的图案相互错 开的方式用至少两个不同光色的编码的图案照射所述身体；成像设备，所述成像设备用于 获取所述编码的图案的至少一个图像，由此W提供图像数据；W及图像数据处理器，所述图 像数据处理器被设计和配置用于基于所述图像数据计算所述编码的图案的H维位置。
[0084] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，该至少两个编码的图案相互错开一 个像素尺寸。
[0085] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述图案投影仪是可操作的用于顺 序地投射不同颜色的编码的图案。
[0086] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，不同颜色的编码的图案相互错开比 相邻投影的像素中也之间的表征距离少的量。
[0087] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个图像的获取W小于20 毫砂的曝光时间而被表征。
[0088] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少一个图像的获取包括在单 个曝光时间期间的多次读出。
[0089] 根据所描述的优选实施例中更进一步的特征，所述至少两个不同颜色包括第一颜 色、第二颜色和第H颜色并且所述至少一个图像的获取包括在单个曝光时间期间的H次读 出。
[0090] 除非另外被定义，在本文中所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域中 的一个普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文所描述的那些相似或者等效的方 法和材料可W被用在对本发明的实践和测试中，合适的方法和材料在下文中被描述。在冲 突的情况下，专利说明书（包括定义）将决定（control)。另外，所述材料、方法和例子仅是 示意性的并且不是意图要限制。
[0091] 本发明的方法和系统的实施涉及手动地、自动地或者W其组合的方式执行或者完 成所选择的任务或者步骤。而且，根据本发明的方法和系统的优选实施例的实际的仪器和 装置，若干步骤可W在任何固件或者其组合的任何操作系统上通过硬件或者通过软件来实 现。举例来说，就硬件而言，本发明的所选择的步骤可W被实现为芯片或者电路。就软件而 言，本发明的所选择的步骤可W被实现为使用合适的操作系统由计算机执行的多个软件指 令。在任何情况下，本发明的方法和系统的所选择的步骤可W被描述为由数据处理器执行， 诸如用于执行多个指令的计算平台。

【专利附图】

【附图说明】
[0092] 仅通过举例的方式、参考附图在本文中说明了本发明。现在详细地具体参考附图， 强调的是所示出的细节是举例并且仅是出于示意性地论述本发明的优选实施例的目的，W 及为了提供被认为是本发明的原理和概念方面的最有用并且容易被理解的描述而被呈现。 在该点上，没有尝试W比对于本质上理解本发明所必需的更详细地示出本发明的结构细 节，说明书与附图一起使得在实践中本发明的若干形式怎样被实施对于本领域的技术人员 显而易见。
[009引在附图中：
[0094] 图la-c是3D空间表示（图la)、热像图（图化）W及根据本发明的各种示范性实 施例的通过将热像图映射在3D空间表示的表面上而形成的合成热空间图像（图Ic)的示 意性图示；
[0095] 图2是说明根据本发明的各种示范性实施例的适合用于计算活体中的热路径的 方法的流程图；
[0096] 图3a是在其中梯度被用来定义身体中的热路径的过程的示意性图示；
[0097] 图3b是用于通过使用两个或多个热轨道确定内部的H维热可区分区域的位置的 过程的示意性图示；
[0098] 图4是根据本发明的各种示范性实施例的用于计算活体中的热路径的设备的示 意性图示；
[0099] 图5是说明根据本发明的各种示范性实施例的适合用于确定活体中内部的H维 热可区分区域的位置W及可选地其尺寸的方法的流程图；
[0100] 图6a是根据本发明的各种示范性实施例的用于定义轨迹的过程的示意性图示；
[0101] 图化-d是根据本发明的各种示范性实施例的用若干平面轨迹将其划界的H维区 域的示意性图示；
[0102] 图6e示出根据本发明的各种示范性实施例的、两个轨迹沿其相交的线；
[0103] 图6f示出根据本发明的各种示范性实施例的多个点，该多个点是两条或者多条 线的交点；
[0104] 图7是根据本发明的各种示范性实施例的用于确定活体中内部的H维热可区分 区域的设备的示意性图示；
[0105] 图8是根据本发明的各种示范性实施例的适合用于确定活体中多个热可区分对 象的方法80的流程图；
[0106] 图9a-b是根据本发明的各种示范性实施例的W闭合的等温线为特征（图9a)和 W开放的等温线为特征（图9b)的热数据的示意性图示；
[0107] 图lOa-e是说明根据本发明的各种示范性实施例的用于在3D空间表示内定义分 界线的过程的示意性图示，其使得属于该分界线一边的点对应于3D空间表示的表面上的 单个热区分的点区而属于该分界线另一边的点对应于3D空间表示的表面上的多个热区分 的点区；
[010引图11是根据本发明的各种示范性实施例的用于确定活体中热可区分对象的数量 的设备的示意性图示；
[0109] 图12a-f和13a-e是根据本发明的各种示范性实施例的热空间成像系统的示意性 图示；
[0110] 图14是根据本发明的各种示范性实施例的W点区系列的形式的照射的示意性图 示，其中该系列中的至少一个点区可与所有其他点区区分开；
[0111] 图15是根据本发明的各种示范性实施例的适合用于构建身体的3D空间表示的方 法的流程图；
[0112] 图16a-c是根据本发明的各种示范性实施例的曝光时间和读出时间的示意性图 示；
[0113] 图17是根据本发明的各种示范性实施例的用于构建身体的H维空间表示的系统 的示意性图示；
[0114] 图18a-c是根据本发明的各种示范性实施例的热空间成像系统的示意性图示；
[0115] 图19a-c是示出根据本发明的各种示范性实施例的体内探测系统的使用的示意 性图示；
[0116] 图20是根据本发明的各种示范性实施例的适合用于评估对身体中内部的热可区 分区域的确定的精确度的方法的流程图；
[0117] 图21是根据本发明的各种示范性实施例的适合用于确保活体处于大体上稳定的 热条件的方法的流程图；
[0118] 图22是根据本发明的各种示范性实施例的可插入活体中的医疗装置的示意性图 示；
[0119] 图23a-b是根据本发明的各种示范性实施例的适合用于热空间成像的照射装置 的示意性图示；
[0120] 图24是根据本发明的优选实施例的适合用于构建身体的3D空间表示的另一个方 法的流程图；
[0121] 图25是根据本发明的优选实施例的用于构建身体的3D空间表示的另一个系统的 示意性图示；W及
[0122] 图26a-d是根据本发明的各种示范性实施例的相互错开的图案的示意性图示。

【具体实施方式】
[0123] 本发明包含可W用在成像方面的方法、设备W及系统。特别地，但不是排他地，本 实施方式可W被用来确定活体中内部的热可区分区域的位置。
[0124] 参考附图和随附的说明书将更好地理解根据本实施例的方法、设备W及系统的原 理和操作。
[0125] 在详细地解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解的是本发明不被限于在下 面的说明中所阐述的或者在附图中所示出的构建的细节和部件的布置中它的适用。本发明 能够用于其它实施例或者能够W各种方式被实践或者实现。同样地，应当理解的是在本文 中所采用的措辞和术语是出于说明的目的而不应当被看作限制。
[0126] 本发明已经设计出允许根据热路径或者轨道检测和定位所关也的组织区域（例 女口，诸如肿瘤的病状）的方式，其中热路径或者轨道从该种组织区域通向覆盖在该组织区 域的表面。
[0127] 在本文中设想了用于该种轨道或者路径计算的若干方式。一种该样的方式利用热 数据图，该热数据图包括与至少一部分身体的表面相关联的热数据。一个或多个热可区分 区域在热数据图中被标识。在本发明的各种示范性实施例中，（一个或多个）热可区分区 域因而W就表面分布（例如热区域的图案）、表面上的位置、热密度、尺寸、相对于其他热可 区分区域的位置而言（as far as)来表征。该些表征性的特征优选地被用于计算身体中的 热路径。
[0128] 因而，本发明优选的实施例一般而言涉及对表面信息的分析，诸如提取在下面的 组织的特性。在本发明的各种示范性实施例中，表面信息包含空间信息W及热信息。
[0129] 空间信息包含至少部分地包围H维体积的非平面的表面的几何特性。一般而言， 非平面的表面是嵌入在H维空间中的二维对象。理论上，非平面的表面是由平滑连接且紧 致的黎曼二维流形所导出的度量空间。理想地，非平面的表面的几何特性将被明确地提供， 例如非平面的表面上的每个点的斜率和曲率（或者甚至其他空间导数或者其组合）。然而， 该种信息极少有地可得到并且空间信息被提供用于非平面的表面的经采样的形式，其为黎 曼二维流形上的点的集合并且足够用于描述二维流形的拓扑结构。典型地，非平面的表面 的空间信息是3D空间表示的简化形式，其可W是点云或者是基于点云的3D重构（例如多 边形网格或者曲线形网格）。借助于3D坐标系统来表现3D空间表示，诸如但不限于笛卡 尔、球形、楠球形、3D抛物线或抛物面坐标3D系统。
[0130] 术语"表面"在本文中被用作术语"非平面的表面"的缩略语。
[0131] 热信息包含关于从表面排出或者被表面吸收的热的数据。由于表面的不同部分通 常排出或者吸收不同量的热，热信息包含元组（tuple)的集合，每个元组包含表面上的区 域或者点的坐标W及与该点或者区域相关联的热值（例如温度、热能）。热信息可W被转 换成可视信号，在该种情况下热信息W热像图的形式。术语"热像图"和热信息贯穿说明书 被可互换地使用而不W任何方式限制本发明的范围。特别地，除非另外定义，术语"热像图" 的使用不应当被认为是被限于热信息到可视信号的转换。举例来说，可W在由计算机可读 介质构成的存储器中将热像图存储为如上所述的、元组的集合。
[0132] 身体的表面信息（热信息和空间信息）典型地W合成的3D图像的形式，该合成的 3D图像将热数据和空间数据两者都包含在相同的3D图像上。该种图像被称为热空间图像。
[0133] 所理解的是身体的H维图像典型地是二维图像，其除了指示身体构件的横向延伸 夕F，还指示身体构件或者其部分与某个参考点的相对或者绝对距离，诸如成像装置的位置。 因而，H维图像典型地包括属于H维身体化ody)的非平面的表面的信息并且不一定是在 块中（in the bulk)。然而，普遍接受的是将该种图像称为"H维的"，因为非平面的表面方 便地被定义在H维的坐标系统上。因而，贯穿本说明书W及在随后的权利要求部分中，术语 "H维图像"和"H维表示"主要与表面实体有关。
[0134] 热空间图像定义在身体的3D空间表示上W及具有与3D空间表示的表面相关联并 且W多个图片单元（例如，像素、像素的布置）网格化地布置在表面上的热数据，每个图片 单元由网格上的密度值或者灰度级来表示。所理解的是不同密度值的数量可W不同于灰度 级的数量。举例来说，8位显示器可W生成256个不同的灰度级。然而，原则上，对应于热信 息的不同密度值的数量可W大得多。作为代表性的例子，假设热信息跨越37C的范围并且 W 0. rC的分辨率数字化。在该种情况下，有370个不同的密度值并且灰度级的使用的精确 度差大约0. 4倍。因而，在本发明的各种示范性的实施例中，通过使用密度值而不是灰度级 来执行热数据的处理。尽管如此，灰度级的使用没有从本发明的范围中被排除。
[0135] 在本文中术语"像素"有时被简化用来指示图片单元。然而，该不是意图要限制"图 片单元"的含义，其指的是图像组成的单位。
[0136] 典型地，一个或多个热像图被映射到3D空间表示的表面W形成热空间图像。要被 映射到3D空间表示的表面上的热像图优选地包含在与3D空间表示相同的坐标系统上所表 现的热数据。任何类型的热数据可W被使用。在一个实施例中，热数据包含绝对温度值，在 另一个实施例中，热数据包含相对温度值，其每个对应例如表面上的相应的点和某个参考 点之间的温度差，在另一个实施例中，热数据包含局部的温度差。同样所设想的是上述温度 数据类型的组合，例如热数据可W包含绝对和相对温度值两者，W及类似数据。
[0137] 典型地，热像图中的信息还包括在参考记号处的热条件（例如温度）。
[0138] 热像图到3D空间表示的表面上的映射是例如通过精确地放置参考记号（例如通 过将热像图中它们的坐标与3D空间表示中它们的坐标比较），从而也匹配其他点，因而形 成合成的空间图像。
[0139] 可选地并且优选地，热像图的映射伴随校正过程，在该修正过程中采用热发射率 因素。
[0140] 身体构件的热发射率是无量纲的量，被定义为从身体构件的表面发射的热福射的 量和从具有如身体构件相同的温度的黑体发射的热福射的量之间的比。因而，理想的黑体 的热发射率为1，而所有其他体的热发射率在0和1之间。通常所假定的是身体的热发射率 大体上与其热吸收因子相等。
[0141] 可W通过使用身体的估计的热特征来执行校正过程。特别地，热像图在将身体表 面上的区域的发射率的差异考虑在内的情况下，被映射到描述身体的非平面的表面上。具 有与其周围相比不同的发射率值的区域可W是例如受梅吓的区域、着色的区域、胸部的乳 头区域、疲。另外，具有不同肤色的对象的发射率值可能不同。
[0142] 在优选的实施例中，热像图根据表面的不同的发射率值而被加权。举例来说，当由 热成像装置获取的信息包括温度或者能量值时，至少一部分温度或者能量值可W除W身体 表面上的相应区域的发射率值。本领域的一个普通技术人员将理解该样的过程产生有效温 度或者能量值，该值比由热成像装置获取的值高。由于不同的区域可能W不同的发射率值 为特征，加权的热像图提供关于从身体表面发射的热的更好的估计。
[0143] 对于身体包含妇女的胸部的情况下的合成热空间图像的代表性的例子在图la-c 中示出，其显示了作为非平面的表面被示出的3D空间表示（图la)、作为平面的等温线被 示出的热像图（图化）W及通过将热像图映射到3D空间表示的表面上而形成的合成热空 间图像（，图1C)。如所示出的那样，热空间图像的热数据被表示为网格上的灰度级值，在 102处大概地示出。应当理解的是根据灰度级值的表示是出于示意的目的而不应当被看作 限制。如在上文中所解释的那样，热数据的处理也可W通过使用密度值来执行。同样在图 la-c中示出的是被用于映射的参考记号101。
[0144] 可W W现有技术中已知的任何技术来得到3D空间表示、热像图和合成热空间 图像，诸如在国际专利申请No. W0 2006/003658、美国公开申请No. 20010046316 W及美 国申请 No. 6, 442, 419、No. 6, 765, 607、No. 6, 965, 690、No. 6, 701，081、No. 6, 801，257、 No. 6, 201，541、No. 6, 167, 151、No. 6, 167, 151 和 No. 6,094, 198。本实施方式还提供用于得 到表面信息或者其部分的其他技术，将在下文中进一步详述。
[0145] 本发明的优选实施例可W在有形的介质上实施，诸如用于执行方法步骤的计算 机。本发明的优选实施例可W在计算机可读介质上实施，包含用于完成方法步骤的计算机 可读指令。本发明的优选实施例也可W在具有数字计算机能力的电子装置上实施，该电子 装置被布置用来在有形的介质上运行或者在计算机可读介质上执行指令。实现本实施例的 方法步骤的计算机程序通常可W被分配给有形的分布介质上的用户。从该分布介质，计算 机程序可W被复制到硬盘或者相似的中间存储介质。可W通过将计算机指令从它们的分布 介质或者它们的中间存储介质下载到计算机的执行存储器中、配置计算机使其根据本发明 的方法行动来运行计算机程序。所有该些操作对计算机系统领域的技术人员是熟知的。
[0146] 本实施例在许多医疗和其他应用中是有用的。
[0147] 举例来说，本实施例可W被用于确定内部的肿瘤或者炎症的存在、位置W及可选 地为其大小，从而帮助例如对癌症的诊断。
[014引本实施例对于构建血管图或者对于确定身体内特定的血管也是有用的，因为血管 的温度通常与组织的温度不同。就该方面而言，本实施例在脸部识别领域也是有用的，因为 知道脸上的血管位置可W有助于对确定的个体的标识。也设想了对其他器官的识别。由于 本实施例定位身体中的热可区分区域的能力，使用本实施例的器官识别是尤其有利的。该 样的定位可W被用于构建血管图，该血管图提供有关身体中血管的取向和深度两方面的信 息。该图因而可W被用于标识个体，例如通过在可取得的并且可搜索的血管图数据库中搜 索相似的图。
[0149] 本实施例对于骨骼成像也是有用的，因为骨骼的温度通常不同于软组织的温度。 该在医疗传导（medical con化ction)方面尤其有用，诸如脊柱侧弯W及其他脊柱崎形，其 中所要求的是定期地监视骨骼形状。在该种W及其他情况下，本实施例提供对危险的X射 线成像的安全替代。
[0150] 骨骼成像也可W被用于评估骨质疏松症的可能性。特别地，由于通常在健康骨骼 的前部中比在其表面上有更多的热，骨骼矿物质密度减小的可能性可W通过监视骨骼表面 的温度演变来标识。举例来说，根据本发明的优选实施例热空间图像系列可-定的间 隔（例如一个月一次或者类似地）被得到W及被分析，W确定骨骼表面的温度是否随时间 一致地增长。该分析可w被用于评估骨骼矿物质密度减小的可能性，其中更显著的温度增 长速度对应于更高的可能性。
[0151] 现在参考附图，图2是描述适合用于计算活体中的热路径的方法10的流程图。应 当理解的是，除非另外定义，可许多执行组合或者顺序同时地或者顺序地执行下文中 所描述的方法步骤。特别地，流程图的排序不应当被看作限制。举例来说，W特定顺序出现 在下面的说明中或者流程图中的两个或多个方法步骤可不同的顺序（例如相反的顺 序）或者大体上同时被执行。另外，下文所描述的若干方法步骤是可选的并且可W不被执 行。
[0152] 方法10可W被用于确定身体内热可区分对象存在于其上的路径。热可区分对象 是具有比它们紧邻的周围的温度高或者低的温度的对象，并且可W是例如炎症、良性肿瘤、 恶性肿瘤或者类似物。
[0153] 该方法在步骤12处开始并且接着到步骤14,在步骤14中得到活体的合成热空间 图像。如所表明的那样，合成热空间图像被定义在身体的3D空间表示上并且具有与该3D 空间表示相关联的热数据。热空间图像可W通过方法10来生成或者其可W通过另一个方 法或系统来生成，来自该另一个方法或系统的图像可W被方法10读取。
[0154] 该方法接着到步骤16,在该步骤中一个或多个热可区分点区在热空间图中被标 识。"热可区分点区"指3D空间表示的表面上的区域，对于该区域，与其相关联的热数据不 同于与该区域的紧邻的周围相关联的热数据。举例来说，热可区分点区可W是温度在其处 达到局部最高或者局部最低的区域。在201处大体上示出热可区分点区的作为例子的图示 (见图1C)。热可区分点区的尺寸典型地比热空间图像的尺寸小得多。
[0155] 该方法接着到步骤18,在该步骤中为至少若干热可区分点区计算到表面的空间梯 度。空间梯度的计算在现有技术中是已知的，并且计算梯度的方法在许多教科书中可W找 至IJ。举例来说，当3D空间表示W多边形网格的形式时，空间梯度可W是穿过该点区并且垂 直地指向相应的多边形的向量。对于点云或者其他类型的3D表示，可W通过第一空间导数 或者通过切面来找到梯度。一旦梯度被计算得到，其优选地与点区的位置一起被用于定义 可能是身体中的热路径的直线。举例来说，当活体包括热的对象时，诸如方法10被用于确 定诸如炎症或者肿瘤的热可区分对象存在于其上的路径时，该直线可W被定义为热沿其在 身体中传播的路径。
[0156] 该过程在图3a中示出，该图显示了 3D空间表示206的表面205上的热可区分点 区201。梯度202指向3D空间表示内部并且路径203被定义为平行于梯度202并且穿过点 区201的直线。同样被显示的是活体中内部的H维热可区分区域的位置，其由表示206中 的内部区域204来表示。如所显示的那样，路径203也穿过区域204。一旦被找到，该路径 优选地被显示或者记录在有形的介质上，诸如显示装置、硬拷贝、存储介质。
[0157] 在本发明的各种示范性实施例中，该方法接着到步骤22,在该步骤中两个或多个 热轨道被用于确定活体中内部的H维热可区分区域的位置。该个过程在图3b中示出，该图 也显示了第二203'，对应于第二点区201'和第二梯度202'。区域204的位置可W通过 计算两个轨道之间的相交来得到，或者当轨道不相交时，按照轨道的最接近的点之间的区 域。一旦被找到，内部的H维热可区分区域优选地被显示或者记录在有形的介质上。优选 地，该方法接着到步骤24,在该步骤中源区域208在区域204内被定位。源区域对应于身体 内热可区分对象（例如炎症、肿瘤）的位置并且可w通过现有技术中已知的数学方法被定 位，包括而不限于区域204的重也、加权的重也W及质也。
[015引根据本发明的优选实施例，该方法返回到步骤14,在该步骤中另外的热空间图像 被得到，该另外的热空间图像对应于活体的不同姿态。举例来说，当活体为妇女的胸部时， 第一热空间图像可W描述妇女向前屈身或者W面朝下的姿态俯邸时的胸部。优选地，但不 是强制性地，另外的热空间图像被得到使得两个或多个热空间图像相对于身体上预先确定 的固定参考点可对准。举例来说，参考点可W是胶窝上的标志。（一个或多个）热可区分点 区的标识W及（一个或多个）梯度的计算优选地为该另外的热空间图像而重复，W确定身 体处于第二姿态时内部的H维热可区分区域的位置。在不同的姿态中被确定的位置因而可 W被比较W评估过程的精确度。有关所评估的精确度的报告因而可W被发布，例如发布在 显示装置、硬拷贝或者类似物上。
[0159] 备选地，该位置可W被平均并且内部的H维热可区分区域的平均位置可W被显示 或者记录在有形的介质上。
[0160] 方法10在步骤26处结束。
[0161] 图4是根据本发明的各种示范性实施例的用于计算活体中的热路径的设备40的 示意性图示。设备40可W被用于执行方法10的一个或多个方法步骤。
[0162] 设备40包含接收合成热空间图像的输入单元42、标识（一个或多个）热可区分点 区的点区标识单元44 W及用于计算空间梯度的梯度计算器46,如在上文中进一步详述的 那样。设备40可选地并且优选地包含区域确定单元48,其被设计和配置用于确定内部的H 维热可区分区域，如在上文中进一步详述的那样。设备40也可W包含源区域定位器48,其 定位源区域，如上文中进一步详述的那样。
[0163] 现在参考图5,其为根据本发明的各种示范性实施例的适合用于确定活体中内部 的H维热可区分区域的位置W及可选地为其尺寸的方法50的流程图。
[0164] 该方法在步骤52处开始并且接着到步骤54,在步骤54中得到合成热空间图像。 热空间图像可W通过方法50来生成或者其可W通过另一个方法或系统来生成，来自该另 一个方法或系统的图像可W被方法50读取。
[0165] 该方法接着到步骤56,在该步骤中搜索表面，或者更具体地搜索网格102寻找由 大体上相似的密度值表示的图片单元的一个或者多个集合。理论上，搜索网格寻找具有从 I-A I到1+A I的密度值的图片单元集合，其中I为表征该集合的预先确定的密度并且A I 为宽度（width)参数。A I的值优选地被选择为尽可能的小，但是仍然充分大W允许在集合 中收集足够数量的图片单元（比方说多于10个图片单元）。举例来说，当每个图片单元中 的密度值是从0-255的数，则A I可W是大约10个密度单位。
[0166] 如在本文中所使用的，术语"大约"指±20%。
[0167] 当多于一个的图片单元集合被定义时，每个集合W不同的密度I为特征，但是两 个集合可W具有或者可W不具有相等的宽度参数。
[0168] 搜索由大体上相似的密度值表示的图片单元集合也可W通过取平均的过程来实 现。举例来说，搜索可W从在表面上定位热可区分点区或区域开始。在被定位的点区或区域 中的像素或者图片单元的密度值接着被平均或者加权平均W提供平均密度值。该方法可W 接着搜索具有相同或相似的平均密度值的其他区域或点区。如果没有匹配被找到，该方法 可选地并且优选地通过使用热可区分区域中的图片单元w及在围绕该区域的图片单元来 重新计算平均密度值，从而扩大该区域。该方法可W接着通过使用新的平均值来搜索其他 区域。该过程可W被随意地重复若干次。因而，在该实施例中，集合W平均密度值为特征。
[0169] 该方法接着到步骤58,在该步骤中为一个或多个图片单元集合定义多个轨迹。该 多个轨迹中的每一个与集合中的至少一对图片单元相关联并且被定义使得轨迹上的每个 点距该对中的单个图片单元相等的热距离。该过程在图6a中示出，图6a为示出表面205的 截面W及具有大体上相似的密度值（因而属于相同集合）的图片单元对601和602的不完 全视图。由点构成的轨迹603与点601和602相关联。定义在轨迹603的点604和点601 之间的距离di等于定义在轨迹603的相同的点604和点602之间的距离d2。一般而言，就 基于热导率的热距离而言而不是就几何距离而言来确定距离di和d2。尽管如此，在一些实 施例中，身体可W被建模成热特性各向同性介质，在该种情况下热距离的定义与几何距离 的定义一致。
[0170] 轨迹603可W任何形状，或者是平面的或者是非平面的。所理解的是当距离di和 d2是几何距离时，轨迹603是平面。原则上，每对点可W与不同的轨迹相关联。因而，当集 合包括多于一对点时，多个轨迹被定义。一旦轨迹被定义，该方法接着到步骤60,在该步骤 中轨迹被用于定义内部的H维热可区分区域。该可多于一种的方式来进行。在一个实 施例中，内部区域全部地或者部分地由该轨迹界定。换句话说，轨迹被用于定义区域的外部 表面。该个实施例在图化-d中示出，其显示了由用参考标号603、603'、603"标明的W多 个平面轨迹划界的H维区域204的例子。
[0171] 在另一个实施例中，基于两个或者更多轨迹的相交线来确定内部区域。该实施例 在图6e-f中示出，图6e-f显示了两个轨迹603和603'沿其相交的线605(图6e) W及多 个点606,其为两条或者多条线605的交点（图6f)。点606因而可W被用于定义区域204， 例如通过将点606看作点云或者通过将区域204重构成多边形或者曲线形网格。
[0172] 当该方法在步骤56中找到多于一个的图片单元集合时，至少一些集合中的轨迹 被独立地用于定义与相应的集合相关联的内部区域。最终的内部区域可W接着被定义，例 如通过对区域取平均。可W通过将与集合相关联的密度用作相应区域的相对权重而将平均 值加权。备选地，最终的区域可W被定义为所有区域的合集。还有备选地，最终的区域可W 被定义成两个或多个区域的交集。
[0173] 根据本发明的优选实施例，该方法返回步骤54,在该步骤中得到一个或多个另外 的热空间图像。该另外的热空间图像对应于活体的不同姿态。优选地，但不是强制性地，另 外的热空间图像被得到使得两个或多个热空间图像相对于该身体上的预先确定的固定参 考点对准。搜索（一个或多个）图片单元集合W及定义轨迹优选地被重复用于另外的热空 间图像，W确定当身体处于第二姿态时内部的H维热可区分区域的位置。W不同的姿态被 确定的位置可W接着被比较W评估该过程的精确度。有关被评估的精确度报告可W接着被 发布，例如在限制装置、硬拷贝或者类似物上。
[0174] 备选地，该位置可W被平均并且内部的H维热可区分区域的平均位置可W被显示 或者记录在有形的介质上。
[0175] 一旦被找到，区域204优选地被显示或者记录在有形的介质上。优选地，该方法接 着到步骤62,在该步骤中源区域208在身体内被定位。该源区域对应于身体内热可区分对 象（例如炎症、肿瘤）的位置并且可w通过现有技术中已知的数学方法来定位，包括但不限 于区域204的重也、加权的重也W及质也。
[0176] 方法50在步骤64处结束。
[0177] 随后是在其中距离di和d2是几何距离并且每个轨迹是平面的实施例中的用于定 义轨迹和基于轨迹确定内部区域的算法的代表性的例子。
[0178] 具有从I-A I到1+A I的相似的密度值的所有像素的集合被表示为S。在笛卡尔 坐标系统中，S中的两个像素分别被表示为Pi= [Xi yi 及口2= [& y2 Z2]T。该些像 素的欧几里德范数分别被表示为I |Pl I I2和||P2 II2。由与Pi和P2等距离的所有点构成的 轨迹是垂直于向量Pi-P2= [X1-X2 yi-y2 Zi-z,]T的平面。该样的平面的等式为：
[0179]

【权利要求】
1. 一种确定活体中的热可区分对象的数量的方法，所述方法包括： 获得定义在所述活体的三维空间表示上并且具有与所述三维空间表示的表面相关联 的热数据的合成热空间图像，所述热数据的特征为围绕所述表面上的至少一个热区分的点 区的闭合等温线； 基于所述合成热空间图像确定所述活体中的内部三维热可区分区域； 分析所述三维空间表示以便在所述三维空间表示内定义分界线，其中位于所述分界线 一侧上的点对应于所述表面上的单个热区分的点区，而位于所述分界线另一侧上的点对应 于所述表面上的多个热区分的点区；以及 将所述内部三维热可区分区域与所述分界线相比较以便确定所述活体中的热可区分 对象的数量。
2. 根据权利要求1所述的方法，还包括获取至少一个热像图并且将所述至少一个热像 图映射在所述三维空间表示上以便形成所述合成热空间图像。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个热像图包括多个热像图。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述多个热像图中的至少两个在所述活体处于不 同的姿态时被获取。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括获得至少一个附加的合成热空间图 像，所述至少一个附加的合成热空间图像对应于所述活体的不同姿态。
6. 根据权利要求2所述的方法，还包括： 获得所述活体的多个三维空间表示；以及 对于至少两个三维空间表示，分析每个三维空间表示以便在所述三维空间表示的表面 上确定等温线的预期的拓扑结构。
7. 根据权利要求2所述的方法，还包括基于所述预期的拓扑结构为所述至少一个热像 图和/或所述活体的姿态选择视点。
8. 根据权利要求2所述的方法，还包括使用所述预期的拓扑结构以标识所述活体中的 热可区分对象。
9. 根据权利要求2所述的方法，还包括： 获得所述活体的至少一个附加的三维空间表示，对应于相对于所述活体和/或所述活 体的不同姿态的不同的视点； 基于所述活体中的所述内部三维热可区分区域，在所述至少一个附加的三维空间表示 的表面上构建等温线的预期的拓扑结构； 获得对应于所述不同视点和/或所述不同姿态的至少一个附加的合成热空间图像； 将所述至少一个附加的合成热空间图像与所述等温线的所述预期的拓扑结构相比较； 以及 发布与所述比较相关的报告。
10. 根据权利要求1-9中的任一项所述的方法，还包括构建所述三维空间表示。
11. 用于确定活体中的热可区分对象的数量的装置，所述装置包括： 输入单元，所述输入单元用于接收定义在所述活体的三维空间表示上并且具有与所述 三维空间表示的表面相关联的热数据的合成热空间图像，所述热数据的特征为围绕所述表 面上的至少一个热区分的点区的闭合等温线； 区域确定单元，所述区域确定单元用于基于所述合成热空间图像确定所述活体中的内 部三维热可区分区域； 分析器，所述分析器用于分析所述三维空间表示以便在所述三维空间表示内定义分界 线，其中位于所述分界线一侧上的点对应于所述表面上的单个热区分的点区，而位于所述 分界线另一侧上的点对应于所述表面上的多个热区分的点区；以及 比较单元，所述比较单元用于将所述内部三维热可区分区域与所述分界线相比较以便 确定所述活体中的热可区分对象的数量。
12. 根据权利要求11所述的装置，还包括用于获取至少一个热像图的成像设备，以及 被配置成用于将所述至少一个热像图映射在所述三维空间表示上以便形成所述合成热空 间图像的数据处理器。
13. 根据权利要求12所述的装置，其中所述至少一个热像图包括多个热像图。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中所述多个热像图中的至少两个在所述活体处于 不同的姿态时被获取。
15. 根据权利要求11-14中任一项所述的装置，其中所述输入单元被配置成用于获得 至少一个附加的合成热空间图像，所述至少一个附加的合成热空间图像对应于所述活体的 不同姿态。
16. 根据权利要求12所述的装置，还包括数据处理器，所述数据处理器被配置成用于： 获得所述活体的多个三维空间表示； 对于至少两个三维空间表示，分析每个三维空间表示以便在所述三维空间表示的表面 上确定等温线的预期的拓扑结构；以及 基于所述预期的拓扑结构为所述至少一个热像图和/或所述活体的姿态选择视点。
17. 根据权利要求12所述的装置，还包括数据处理器，所述数据处理器被配置成用于： 获得所述活体的至少一个附加的三维空间表示，对应于相对于所述活体和/或所述活 体的不同姿态的不同的视点； 基于所述活体中的所述内部三维热可区分区域，在所述至少一个附加的三维空间表示 的表面上构建等温线的预期的拓扑结构； 获得对应于所述不同视点和/或所述不同姿态的至少一个附加的合成热空间图像； 将所述至少一个附加的合成热空间图像与所述等温线的所述预期的拓扑结构相比较； 以及 发布与所述比较相关的报告。
18. -种方法，包括： 从预先确定的视点获取身体的一系列热像图； 比较所述热像图以提取所述热像图中的热变化；以及 当所述热变化在预先确定的门限以下时，发布指示所述身体处于大体上稳定的热状态 的报告。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中热像图是三维热像图。
20. 根据权利要求18和19中任一项所述的方法，其中基本上同时执行所述获取和所述 比较。
21. 根据权利要求18-20中任一项所述的方法，其中至少一些热像图被与单个先前所 获取的热像图相比较。
22. 根据权利要求18-21中任一项所述的方法，其中至少一些热像图被与多个先前所 获取的热像图相比较。
23. 根据权利要求18-22中任一项所述的方法，还包括在显示设备上显示所述热变化。
【文档编号】A61B5/01GK104398240SQ201410508286
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2008年6月25日 优先权日:2007年6月25日
【发明者】I·B·阿农 申请人:真实成像有限公司