在燒傷學(xué)科中,對病人燒傷創(chuàng)面的深度進(jìn)行精確的檢測是一個(gè)非常重要的研究方向,其診斷結(jié)果關(guān)系到后續(xù)創(chuàng)面的感染和增生性疤痕產(chǎn)生的機(jī)率。目前,燒傷深度的診斷主要由臨床醫(yī)生的主觀經(jīng)驗(yàn)判斷而來,然而其診斷準(zhǔn)確率僅有65%-70%。因此,迫切需要一種無創(chuàng)高效的燒傷深度檢測的方法。近紅外光譜成像（Near Infrared Spectrum Imaging,NIRSI）作為一種無創(chuàng)、非接觸的光譜檢測技術(shù),能對燒傷皮膚組織結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行檢測,因此可用于對皮膚的燒傷深度進(jìn)行診斷分析。但目前該方法在燒傷深度檢測領(lǐng)域研究較少,限制了NIRSI技術(shù)在燒傷深度檢測中的應(yīng)用。針對上述問題,本文重點(diǎn)研究了如何利用特征學(xué)習(xí)方法結(jié)合近紅外光譜圖像對皮膚燒傷深度進(jìn)行高精度的預(yù)測,提出了基于近紅外光譜圖像特征學(xué)習(xí)的燒傷深度檢測的方法。本文工作的主要內(nèi)容如下:（1）針對燒傷深度的全場定量探測,基于近紅外光譜圖像的RSER-KNN集成回歸模型實(shí)現(xiàn)燒傷深度檢測。首先利用NIRSI儀器采集豬皮全場光譜圖像,對數(shù)據(jù)預(yù)處理后,將主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）和線性判別分析（Linear Di... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

燒傷創(chuàng)面圖

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文3基于近紅外光譜圖像和集成回歸模型的全場燒傷深度檢測17間區(qū)域的平均結(jié)果表示。用于燒傷深度的H&E染色切面的代表性實(shí)例可以如圖3.3所示。10s30s40s60s5s20s圖3.3燒傷創(chuàng)面的H&E染色切面的代表性實(shí)例Fig.3.3RepresentativeexampleofH&Estainedsectionsofburnwounds實(shí)驗(yàn)樣本及數(shù)據(jù)采集由第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院提供。采集的數(shù)據(jù)做了歸一化處理，去除背景和光源的不均勻性帶來的影響。為直觀的對各類燒傷創(chuàng)面的深度進(jìn)行分析，顯示出不同燒傷時(shí)間點(diǎn)下代表性樣本的光譜曲線圖，如圖3.4所示。圖3.4各類燒傷創(chuàng)面的原始?xì)w一化光譜曲線Fig.3.4Originalnormalizedspectralcurvesofeachburnwound

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文3基于近紅外光譜圖像和集成回歸模型的全場燒傷深度檢測18從圖3.4可以看出，不同燒傷時(shí)間點(diǎn)的樣本光譜曲線存在著很嚴(yán)重的混疊現(xiàn)象，而且每一類時(shí)間點(diǎn)下的光譜曲線存在著嚴(yán)重的毛刺、不平滑。因此有必要對采集到的光譜信號做濾波處理，使得特征數(shù)據(jù)變得“干凈”和穩(wěn)定，并對濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征學(xué)習(xí)，挖掘有效信息，使得建立的回歸模型更加穩(wěn)定和精確。3.1.3光譜數(shù)據(jù)濾波處理由于噪聲和儀器分辨率過低的原因使得原始采集到的光譜曲線非常不平滑，具有毛刺。為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ途哂辛己玫姆�(wěn)定性，需要用Savitzky-Golay濾波器對數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波平滑處理。即：mMMmMmMyhmRhmRm+====(3.1)式(3.1)中的R表示待處理的光強(qiáng)信號，表示光的波長，hm代表濾波函數(shù)，該方法會對數(shù)據(jù)的每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行局部的窗口加權(quán)平均處理，使得曲線變得平滑。各類燒傷創(chuàng)面代表數(shù)據(jù)的濾波后光譜曲線如圖3.5所示。圖3.5不同燒傷創(chuàng)面濾波后的光譜曲線Fig.3.5Filteredspectralcurveofdifferentburnwounds由圖3.5可以看出，通過利用Savitzky-Golay濾波器對光譜信號進(jìn)行濾波后，其毛刺部分變少，曲線變得更加平滑，也保持了原始信號的趨勢，這能增強(qiáng)所建立的回歸模型的魯棒性。3.2燒傷組織光學(xué)特性參數(shù)分析近紅外光譜利用不同生物組織結(jié)構(gòu)對不同波段光照下產(chǎn)生的合頻和倍頻吸收振動不同的現(xiàn)象，可作為一種無創(chuàng)非接觸的光譜檢測工具，用于檢測碳?xì)湓剌^多


本文編號：3004367