基于红外热成像的生物组织内热源深度获取方法

摘要

本发明提出一种基于红外热成像的生物组织内热源深度获取方法。本发明在经典生物传热理论的基础上，得到表面温度的与内热源深度与强度的关系的，利用红外摄像仪提取灰度图，对每个像素灰度提取，进行灰度分割，检测温度点分布，套入表面温度的与内热源深度与强度的关系式，求解异常温度点深度。本发明方法可以仅利用环境物体温度，黑体温度，灰度分布等简单易行地获取生物组织内热源的深度。

主权项

基于红外热成像的生物组织内热源深度获取方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、在拍摄现场设置一个与生物离体探测物体颜色相近的常温物体，并用指定温度的黑体作为常温物体背景，使用红外摄像仪将探测物体和常温物体拍摄在同一灰度图像中，获取灰度图像。同时记录拍摄现场的自然温度与黑体温度；第二步、根据步骤一获得的灰度图像中每个像素点的灰度值，获取灰度图中灰度值最高的像素点的坐标，然后根据灰度值最高的像素点的坐标获取灰度图中与灰度值最高的像素点具有同一横坐标的每一个像素点的坐标；第三步、从灰度图中的探测物体灰度图像上截取一个在被探测物体上预先标记过实物大小的图像。同时根据该物体在灰度图的长宽边上像素点的数量与其长宽的比例关系计算出灰度图像中每个像素点对应的实际长度大小；第四步、计算背景黑体温度与常温物体的灰度值差，并计算利用黑体温度与自然温度的温度差，计算根据温度差与灰度值差的对应比例关系，对每一个灰度进行温度划分，获得最高灰度点与其在同一横轴面上的所有灰度点的温度；第五步、将步骤三中截取的图像中任意点的温度代入公式（1）求解出探测物体的内热源深度，T_ρ＝T₀+kd(T_m‑T₀)/[hρ(ρ‑d)+kd]          （1）式（1）中，d为探测物体的内热源深度，T_ρ为探测物体表面任意点温度，T_m为探测物体表面最高温度，ρ为任意点距原点O的距离，ρ＝(d²+a²)^1/2，k为物体导热系数，h为被测物体与空气的对流换热系数。