Метод определения концентраций пигментов кожи по ее мультиспектральным изображениям
Аннотация
Разработан метод оперативного получения двухмерных распределений концентраций меланина, окси- и деоксигемоглобина в тканях кожного покрова по снимкам в спектральных участках с центральными длинами волн 460, 522, 560, 580, 610, 740 нм. Метод основан на множественных регрессиях между спектральными яркостями пикселов изображения и определяемыми параметрами кожи, установленными на основе модели переноса излучения в ней при широкой вариации параметров. Показано, что при наличии априорной информации о рассеивающих свойствах кожи возможно определение концентраций меланина и гемоглобина по ее снимкам цветной ПЗС-камерой.
Об авторах
С. А. Лысенко
Белорусский государственный университет
Россия
Россия
М. М. Кугейко
Белорусский государственный университет
Россия
Россия
Список литературы
1. Harvey A. R. e. a. Technology options for imaging spectrometry // Proc. SPIE Imag. Spectrometry VI. 2000. V. 4132. P. 13–24.
2. Gat N. Imaging spectroscopy using tunable filters: a review // Proc. SPIE Wavelet Appl. VII. 2000. V. 4056. N 1. P. 50–64.
3. Pham T. H. e. a. Quantifying the absorption and reduced scattering coefficients of tissuelike turbid media over a broad spectral range with noncontact fourier-transform hyperspectral imaging // Appl. Opt. 2000. V. 39. N 34. P. 6487–6497.
4. Claridge E. e. a. Quantifying mucosal blood volume fraction from multispectral images of the colon // Medical Imaging 2007: Physiology, Function, and Structure from Medical Images, SPIE Proc. 2007. V. 6511. P. 65110C.
5. Matts P. J., Cotton S. D. Spectrophotometric Intracutaneous Analysis (SIAscopy) / 3rd Edition Handbook of Cosmetic Science and Technology / Ed. Paye M., Barel A. N., Maibach H. I. N. Y.: Informa Healthcare USA, Inc. 2008. P. 275–283.
6. Jacques S. L. An update on photodynamic therapy applications // J. Innovative Opt. Health Sci. 2009. V. 2. N 2. P. 123–129.
7. Bersha K. S. Spectral imaging and analysis of human skin. Master Thesis Report. Joensuu, Finland: University of Eastern Finland, 2010.
8. Tseng T. Y., Lai P. J., Sung K. B. High-throughput detection of immobilized plasmonic nanoparticles by a hyperspectral imaging system based on Fourier transform spectrometry // Opt. Express. 2011. V. 19. N 2. P. 1291–1300.
9. Martinkauppi B. Face color under varying illumination-analysis and applications. PhD Dissertation. University of Oulu, 2002.
10. Daisuke N., Norimichi T., Yoichi M. Real-time multi-spectral image processing for mapping pigmentation in human skin // Med. Imaging Technol. 2002. V. 20. N 2. P. 123–133.
11. Pat. WO/2011/103576 IPC: G06T 7/00 (2006.01). Reflectance imaging and analysis for evaluating tissue pigmentation / Patwardhan S. V.
12. Лысенко С. А., Кугейко М. М. Метод оперативной количественной интерпретации спектра отражения биологической ткани // Электроника-инфо. 2012. № 2. С. 109–112.
13. Лысенко С. А., Кугейко М. М. Метод оперативной количественной интерпретации спектрально-пространственных профилей диффузного отражения биологических тканей // Оптика и спектроскопия. 2013. Т. 114. № 2. С. 105–114.
14. Wang L., Jacques S. L., Zheng L. Monte Carlo modeling of photon transport in multi-layered tissues // Computers Methods and Programs in Biomedicine. 1995. N 47. P. 131–146.
15. Пушкарева А. Е. Методы математического моделирования в оптике биоткани. СПб: СПбГУ ИТМО, 2008.
16. Egan W.G., Hilgerman T.W., Reichman J. Determination of Absorption and Scattering Coefficients for Nonhomogeneous Media. 2: Experiment // Appl. Opt. 1973. V. 12. N 8. P. 1816–1823.
17. Иванов А. П. Оптика рассеивающих сред. Минск: Наука и техника, 1969.
18. Saidi I. Transcutaneous Optical Measurement of Hyperbilirubinemia in Neonates. PhD thesis. Houston, USA: Rice University, 1992.
19. Jacques S. L. Skin optics, Oregon Medical Laser Center Monthly News [Электрон. ресурс]. http://omlc.ogi.edu/news/jan98/skinoptics.html (дата обращения 18.06.2012 г.).
20. Simpson R. e. a. Near-Infrared Optical Properties of Ex Vivo Human Skin and Subcutaneos Tissues Measured Using the Monte Carlo Inversion Technique // Phys. Med. Biol. 1998. V. 43. P. 2465–2478.
21. Salomatina E. e. a. Optical properties of normal and cancerous human skin in the visible and near-infrared spectral range // J. Biomed. Opt. 2006. V. 11. N 6. P. 064026-1–9.
Рецензия
Для цитирования:
Лысенко С.А., Кугейко М.М. Метод определения концентраций пигментов кожи по ее мультиспектральным изображениям. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2013;(6):67-72.
Просмотров:
99
Послать статью по эл. почте 