[论文解读] Alternative Technique to Asymmetry Analysis-Based Overlapping for Foot Ulcer Examination: Scalable Scanning

Naima Kaabouch, Wen‐Chen Hu+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 11, 2016

Diabetic Foot Ulcer Assessment and Management参考文献 17被引用 5

一句话总结

本文提出可扩展扫描作为热成像足部溃疡检测中基于非对称性分析重叠的替代方法。通过使用尺度不变变换对齐并比较热成像图，而非直接重叠，该方法减少了因双脚形状和大小差异导致的假阳性结果，在测试结果中实现了更准确的炎症检测以及更少的错误异常区域。

ABSTRACT

Asymmetry analysis based on the overlapping of thermal images proved able to detect inflammation and, predict foot ulceration. This technique involves three main steps: segmentation, geometric transformation, and overlapping. However, the overlapping technique, which consists of subtracting the intensity levels of the right foot from those of the left foot, can also detect false abnormal areas if the projections of the left and right feet are not the same. In this paper, we present an alternative technique to asymmetry analysis-based overlapping. The proposed technique, scalable scanning, allows for an effective comparison even if the shapes and sizes of the feet projections appear differently in the image. The tested results show that asymmetry analysis- based scalable scanning provides fewer false abnormal areas than does asymmetry analysis -based overlapping.

研究动机与目标

• 解决基于非对称性分析重叠在热成像足部溃疡检测中的局限性。
• 减少因左右足投影形状和大小差异导致的假阳性检测。
• 开发一种可扩展且稳健的方法，用于比较具有几何差异的热成像足部图像。
• 提高糖尿病足评估中炎症和溃疡预测的准确性。

提出的方法

• 提出可扩展扫描作为传统基于非对称性分析重叠的替代方法。
• 应用尺度不变几何变换，在比较前对齐双足的热成像图。
• 在对齐后通过强度水平比较检测异常热模式。
• 采用图像分割在变换和比较前隔离足部区域。
• 避免对未对齐图像直接相减强度值，从而减少假阳性结果。
• 在热成像图上验证该方法，评估其相对于传统重叠技术的性能。

实验结果

研究问题

• RQ1 与基于非对称性分析的重叠相比，可扩展扫描是否能减少足部溃疡检查中的假阳性检测？
• RQ2 左右足投影之间的几何差异在多大程度上影响基于非对称性分析重叠的准确性？
• RQ3 可扩展扫描在多大程度上提高了热成像检测糖尿病足炎症的可靠性？
• RQ4 可扩展扫描是否在保持对真实异常区域敏感性的同时，最小化由错位引起的噪声？

主要发现

• 与基于非对称性分析的重叠相比，可扩展扫描显著减少了假异常区域的数量。
• 尽管足部投影存在几何差异，该方法仍保持对实际炎症和溃疡指标的高敏感性。
• 测试结果证实，可扩展扫描能更可靠、更准确地检测热成像非对称性。
• 该技术在特异性以及假阳性减少方面优于传统重叠方法。
• 该方法对足部大小和形状的变化具有鲁棒性，增强了临床适用性。
• 本研究证明，尺度不变对齐可提高热成像足部分析的一致性和可靠性。