技术领域
[0001] 本
发明涉及医疗诊断技术领域，特别涉及一种足部形态分析诊断系统。
背景技术
[0002] 目前，当人们感觉身体出现严重病痛时都会选择前往医院进行
治疗；但是当人们感觉身体偶有不适、并不影响正常生活时，人们通常选择常规药物进行盲目治疗。
[0003] 特别是对于足部，人们感觉到脚疼、足部不适等症状时，通常选择常规消炎药进行治疗，使得不仅延误了
疾病的治疗，更有可能因用户盲目选择药物导致病情的加重。
[0004] 因此，急需一种足部形态分析诊断系统。
发明内容
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种足部形态分析诊断系统，用以实现对用户足部的检测和对用户足部建议的实时推送。
[0006] 本发明
实施例中提供了一种足部形态分析诊断系统，包括用户端和网络侧
服务器；其中，
[0007] 所述用户端，用于获取用户的足部图片，并向所述网络侧服务器传输；
[0008] 所述网络侧服务器，包括图片处理模
块、足部
数据库和诊断数据库；所述图片处理模块，用于获取所述足部图片的特征信息；所述足部数据库，用于根据所述特征信息从所述足部数据库中获取与所述特征信息相匹配的足部信息；所述诊断数据库，用于根据所述足部信息从所述诊断数据库中查找与所述足部信息相匹配的检测结果和医治建议；所述网络侧服务器，还用于将所述检测结果和医治建议向所述用户端传输；
[0009] 所述用户端，用于将接收到的所述检测结果和医治建议向用户显示。
[0010] 在一个实施例中，所述足部数据库中存储有多个足部信息；所述诊断数据库中存储有多个所述足部信息对应的所述检测结果和医治建议；
[0011] 所述特征信息，包括从所述足部图片获取的用户的足部
颜色信息、足部尺寸信息和足部轮廓形状信息。
[0012] 在一个实施例中，所述系统，还包括管理员端；所述管理员端与所述网络侧服务器建立通信连接；
[0013] 所述管理员端，用于工作人员对所述足部数据库中的所述足部信息增加或者删除；还用于工作人员对所述诊断数据库中的所述检测结果和医治建议进行增加、删除或者完善；
[0014] 所述用户端或者所述管理员端，包括智能手机、个人电脑或者掌上电脑中的一种或多种。
[0015] 在一个实施例中，所述图片处理模块，包括获取单元、预处理单元、图像生成单元和特征提取单元；
[0016] 所述获取单元，用于获取所述足部图片和所述用户端与用户足部之间的距离信息；所述足部图片，包括足部的多个不同
角度的子图片；
[0017] 所述预处理单元，用于提取所述足部图片中用户的足部图像；
[0018] 所述图像生成单元，用于根据所述距离信息和所述足部图像，获取三维图像的空间
像素值，生成所述足部图片对应的所述三维图像；
[0019] 所述特征提取单元，包括足部颜色提取子单元、足部尺寸提取子单元和足部形状提取子单元；所述足部颜色提取子单元，用于根据所述三维图像获取用户足部的颜色信息；所述足部尺寸提取子单元，用于根据所述三维图像获取用户足部的大小、厚度尺寸信息；所述足部形状提取子单元，用于根据所述三维图像获取用户足部的轮廓形状信息。
[0020] 在一个实施例中，所述网络侧服务器还包括所述用户端
访问异常检测模块；
[0021] 所述用户端访问异常检测模块，包括获取单元和检测单元；
[0022] 所述获取单元，用于获取预设
阈值时间内所述用户端向所述网络侧服务器提出连接
请求的次数；
[0023] 所述检测单元，用于将所述连接请求的次数与预设准则进行比对，判断所述用户端访问所述网络侧服务器是否存在异常；当所述连接请求次数超过所述预设准则的第一数量阈值时，所述网络侧服务器自动拒绝接收所述用户端传输的连接请求，并认定所述用户端访问异常；当所述连接请求次数低于所述预设准则的第一数量阈值时，并且超过所述预设准则的第二数量阈值时，则认定所述用户端操作有误，并向所述用户端传输唯一标识码获取信息，所述用户端接收到所述唯一标识码获取信息后，将所述用户端的唯一标识码向所述网络侧服务器传输，网络侧服务器对所述用户端传输的唯一标识码进行保存；当所述连接请求次数低于所述预设准则的第二数量阈值时，则认定所述用户端访问正常。
[0024] 在一个实施例中，所述用户端向所述网络侧服务器传输所述足部图片之前，所述用户端与所述网络侧服务器之间进行身份验证；身份验证过程包括：
[0025] 所述用户端向所述网络侧服务器传输连接请求；所述连接请求，包括所述用户端的身份信息；所述网络侧服务器根据所述用户端的身份信息，判断所述用户端是否具有与所述网络侧服务器的连接权限；若有，则将所述网络侧服务器的身份信息和加密字符码向所述用户端传输；所述用户端，通过密钥对所述加密字符码进行解密运算处理，将解密后的所述加密字符码与所述网络侧服务器的身份信息进行比对；当比对一致时，所述用户端向所述网络侧服务器传输加密验证码，所述网络侧服务器通过所述密钥对所述用户端传输的所述加密验证码进行解密运算，并将解密后的所述加密验证码与所述用户端的身份信息进行比对；当比对一致时，所述用户端与所述网络侧服务器之间通过身份验证，否则所述网络侧服务器切断与所述用户端的连接。
[0026] 在一个实施例中，所述系统，还包括医生端；所述医生端与所述网络侧服务器之间通信连接；
[0027] 所述用户端，还用于向所述网络侧服务器传输
远程会诊请求指令；所述网络侧服务器，还用于将接收到的所述远程会诊请求指令向所述医生端传输；所述医生端接收到所述远程会诊请求指令后，所述医生端处的医务人员通过所述医生端、网络侧服务器向所述用户端传输视频请求；所述用户端处的用户接收所述医生端传输的视频请求，与所述医生端建立视频连接，进行远程会诊。
[0028] 在一个实施例中，所述网络侧服务器，还包括
存储器；
[0029] 所述用户端，还用于用户输入个人基本信息，并向所述网络侧服务器传输；
[0030] 所述网络侧服务器的存储器，用于存储所述用户端传输的个人基本信息；还用于将用户的所述足部图片和用户足部的所述检测结果和医治建议进行存储；
[0031] 所述个人基本信息，包括姓名、年龄、体重和病史。
[0032] 在一个实施例中，所述网络侧服务器在根据所述特征信息从所述足部数据库中获取与所述特征信息相匹配的足部信息的具体步骤如下所述：
[0033] 所述网络侧服务器还包含背景标准化模块，所述背景标准化模块，用于利用边界追踪技术对所述用户端获取的足部图片进行处理，对于所述用户端获取的足部图片包括多个不同角度的子图片，分别利用边界追踪技术提取出所述用户端获取的足部图片中每张子图片不含背景的足部图像，将所述不含背景的足部图像导入到背景为蓝色的背景图中，形成多张背景标准化后的足部子图片；
[0034] 所述网络侧服务器还包含图片归一化模块，所述图片归一化模块用于利用主成分技术，将多张不同角度形成的标准化后的足部子图片利用主成分技术将多张图片归一为一张图片，形成足部第一图片；
[0035] 将所述第一足部图片进行像素点的提取，得到像素点的值的矩阵A，矩阵A包括L行M列，同时因为像素是包含RGB三个值，则像素点的矩阵A中的每个元素中间都是包含有3个值组成的集合，则利用公式(1)将像素矩阵A中的每个元素都处理为只有一个值的灰度化后的像素矩阵B
[0036]
[0037] 其中，Bit为像素矩阵A第i行t列灰度化后的值，ARit为像素矩阵A第i行t列像素点的R值，AGit为像素矩阵A第i行t列像素点的G值，ABit为像素矩阵A第i行t列像素点的B值，i＝1、2、3……L，t＝1、2、3……M,将所有元素都灰度化形成矩阵B后，将矩阵B利用公式(2)计算出相应的奇异特征值，
[0038] |B*BT-λE|＝0
[0039]
[0040] 其中B为灰度化后的矩阵B，BT为矩阵B的转置，E为L阶的单位矩阵，λ中介求解出来的值，且所求解出来的特征值为L个值，σ为最终求解的奇异特征值，且σ也是一个包含L个值的向量，将这值按从大到小进行排序，形成向量C；
[0041] 足部数据库，包含了P张背景均为蓝色的足部图片，所述每张足部图片均由不同角度所拍摄的蓝色背景的所述足部的子图片经过图片归一化模块归一化后形成，分别提取P张不同的足部图片各自的像素点的值，形成每个足部图片相应的像素矩阵Di，D为X行Y列的矩阵，然后利用公式(1)将每个足部图片相应的像素矩阵Di进行灰度化，得到每个足部图片相应的灰度化后的矩阵DDi；对于每个灰度矩阵都利用公式(2)计算出相应的奇异特征值并从大到小排序，形成每个足部图片相应的向量Ei，最后将所述P张足部图片各自相应的Ei组成一个矩阵F，其中矩阵F为P行X列的矩阵，每一行代表一张足部图片的奇异特征值；
[0042] 所述足部数据库还包含，匹配模块，用于根据所述特征信息从所述足部数据库中获取与所述特征信息相匹配的足部信息，在匹配时，将所述向量C利用公式(3)分别计算与矩阵F中的每一行的关联度，
[0043]
[0044] 其中，ρj为所述用户端获取的足部图片与所述足部数据库中第j张足部图片的关联度，e为自然常熟，Ci为向量C的第i个值，Fji为矩阵F的第j行第i列的值，FjT为矩阵F的第j行的转置，i＝1、2、3……min(L,x),J＝1、2、3……P，求解出来的哪个关联度最大，则说明该关联度所对应的足部图片的足部信息为与所述特征信息相匹配的足部信息。
[0045] 本发明的其它特征和优点将在随后的
说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、
权利要求书、以及
附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0046] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0047] 图1为本发明所提供一种足部形态分析诊断系统的结构示意图。
具体实施方式
[0048] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0049] 本发明实施例提供了一种足部形态分析诊断系统，如图1所示，包括用户端11和网络侧服务器12；其中，
[0050] 用户端11，用于获取用户的足部图片，并向网络侧服务器12传输；
[0051] 网络侧服务器12，包括图片处理模块121、足部数据库122和诊断数据库123；图片处理模块121，用于获取足部图片的特征信息；足部数据库122，用于根据特征信息从足部数据库122中获取与特征信息相匹配的足部信息；诊断数据库123，用于根据足部信息从诊断数据库123中查找与足部信息相匹配的检测结果和医治建议；网络侧服务器12，还用于将检测结果和医治建议向用户端传输；
[0052] 用户端11，用于将接收到的检测结果和医治建议向用户显示。
[0053] 上述系统的工作原理在于：用户端11将获取的用户的足部图片向网络侧服务器12传输，网络侧服务器12的图片处理模块121对传输的足部图片进行处理，获取足部图片的特征信息；并从足部数据库122中查找与特征信息相匹配的足部信息；并根据足部信息从诊断数据库123中查找与足部信息相匹配的检测结果和治疗建议；网络侧服务器12将所获取的检测结果和治疗建议向用户端11传输进行显示。
[0054] 上述系统的有益效果在于：用户通过用户端获取用户足部的足部图片，并向网络侧服务器传输，网络侧服务器通过
图像处理模块、足部数据库和诊断数据库实现对用户足部的辅助诊断，并将所获取的检测结果和治疗建议向用户端传输向用户显示，从而实现了系统对用户足部的检测和对用户足部建议的实时推送；解决了传统技术中，人们对于自身足部疾病情况了解的不便，进一步地避免了人们盲目选择药物进行治疗导致出现的问题；上述系统中只需要将用户的足部图片上传到网络侧服务器，便可实现对用户足部的在佛那个检测，有效地提高了系统的检测和辅助诊断的效率，进一步地，通过足部数据库和诊断数据库实现了系统对于用户足部的检测和对用户足部建议的实时推送。
[0055] 在一个实施例中，足部数据库中存储有多个足部信息；诊断数据库中存储有多个足部信息对应的检测结果和医治建议；
[0056] 特征信息，包括从足部图片获取的用户的足部颜色信息、足部尺寸信息和足部轮廓形状信息。上述技术方案中通过在足部数据库中存储多个足部信息，实现了根据图像处理模块获取的特征信息对足部数据库中足部信息的自动匹配，方便获取与用户足部相匹配的足部信息；并且通过诊断数据库中足部信息对应的检测结果和医治建议，实现了系统对用户足部建议的实时推送。
[0057] 在一个实施例中，系统，还包括管理员端；管理员端与网络侧服务器建立通信连接；
[0058] 管理员端，用于工作人员对足部数据库中的足部信息增加或者删除；还用于工作人员对诊断数据库中的检测结果和医治建议进行增加、删除或者完善；
[0059] 用户端或者管理员端，包括智能手机、个人电脑或者掌上电脑中的一种或多种。上述技术方案中工作人员通过管理员端实现了对足部数据库和诊断数据库中的足部信息和检测结果、医治建议的管理，方便工作人员及时更新足部数据和诊断数据库，使系统对于用户足部的检测更加准确。
[0060] 在一个实施例中，图片处理模块，包括获取单元、预处理单元、图像生成单元和特征提取单元；
[0061] 获取单元，用于获取足部图片和用户端与用户足部之间的距离信息；足部图片，包括足部的多个不同角度的子图片；
[0062] 预处理单元，用于提取足部图片中用户的足部图像；
[0063] 图像生成单元，用于根据距离信息和足部图像，获取三维图像的空间像素值，生成足部图片对应的三维图像；
[0064] 特征提取单元，包括足部颜色提取子单元、足部尺寸提取子单元和足部形状提取子单元；足部颜色提取子单元，用于根据所述三维图像获取用户足部的颜色信息；足部尺寸提取子单元，用于根据所述三维图像获取用户足部的大小、厚度尺寸信息；足部形状提取子单元，用于根据所述三维图像获取用户足部的轮廓形状信息。上述技术方案中通过获取单元实现了对用户端传输的足部图片和距离信息的获取；并且通过预处理单元，实现对足部图片中足部图像的提取，进一步地实现了对足部图片中除用户足部以外杂质的过滤；并且通过图像生成单元，实现了对用户足部三维图像的生成；通过特征提取单元，实现了对用户足部颜色信息、足部的大小、厚度尺寸信息和足部的轮廓形状信息的获取，进一步地实现了系统中图像处理模块根据足部图片对特征信息的获取。
[0065] 在一个实施例中，网络侧服务器还包括用户端访问异常检测模块；
[0066] 用户端访问异常检测模块，包括获取单元和检测单元；
[0067] 获取单元，用于获取预设阈值时间(例如60s)内用户端向网络侧服务器提出连接请求的次数；
[0068] 检测单元，用于将连接请求的次数与预设准则进行比对，判断用户端访问网络侧服务器是否存在异常；当连接请求次数超过预设准则的第一数量阈值(例如10次)时，网络侧服务器自动拒绝接收用户端传输的连接请求，并认定用户端访问异常；当连接请求次数低于预设准则的第一数量阈值时，并且超过预设准则的第二数量阈值(例如5次)时，则认定用户端操作有误，并向用户端传输唯一标识码获取信息，用户端接收到唯一标识码获取信息后，将用户端的唯一标识码向网络侧服务器传输，网络侧服务器对用户端传输的唯一标识码进行保存；当连接请求次数低于预设准则的第二数量阈值时，则认定用户端访问正常。上述技术方案中通过获取单元实现了用户端对网络侧服务器连接请求次数的获取，并通过检测单元中的预设准则实现了对用户端访问是否异常的判断，不仅提高了服务器工作的安全性，同时有效地避免了非法用户端侵入网络侧服务器，影响系统的正常运行。
[0069] 在一个实施例中，用户端向网络侧服务器传输足部图片之前，用户端与网络侧服务器之间进行身份验证；身份验证过程包括：
[0070] 用户端向网络侧服务器传输连接请求；连接请求，包括用户端的身份信息；网络侧服务器根据用户端的身份信息，判断用户端是否具有与网络侧服务器的连接权限；若有，则将网络侧服务器的身份信息和加密字符码向用户端传输；用户端，通过密钥对加密字符码进行解密运算处理，将解密后的加密字符码与网络侧服务器的身份信息进行比对；当比对一致时，用户端向网络侧服务器传输加密验证码，网络侧服务器通过密钥对用户端传输的加密验证码进行解密运算，并将解密后的加密验证码与用户端的身份信息进行比对；当比对一致时，用户端与网络侧服务器之间通过身份验证，否则网络侧服务器切断与用户端的连接。上述技术方案中在用户端向网络侧服务器传输足部图片之前，用户端和网络侧服务器分别通过对网络侧服务器的身份信息和用户端的身份信息的验证，实现了对用户端和网络侧服务器的身份验证，从而有效地提高了用户端与网络侧服务器之间信息传输的安全性。
[0071] 在一个实施例中，系统，还包括医生端；医生端与网络侧服务器之间通信连接；
[0072] 用户端，还用于向网络侧服务器传输远程会诊请求指令；网络侧服务器，还用于将接收到的远程会诊请求指令向医生端传输；医生端接收到远程会诊请求指令后，医生端处的医务人员通过医生端、网络侧服务器向用户端传输视频请求；用户端处的用户接收医生端传输的视频请求，与医生端建立视频连接，进行远程会诊。上述技术方案中通过医生端与网络侧服务器的通信连接，实现了系统远程会诊的功能，医生端接收到用户端传输的远程会诊请求指令后，医生端的医务人员通过医生端、网络侧服务器向用户端传输视频请求，用户端接收视频请求后与医生端建立视频连接，从而实现了医生端医务人员对用户端处用户的远程会诊。
[0073] 在一个实施例中，网络侧服务器，还包括存储器；
[0074] 用户端，还用于用户输入个人基本信息，并向网络侧服务器传输；
[0075] 网络侧服务器的存储器，用于存储用户端传输的个人基本信息；还用于将用户的足部图片和用户足部的检测结果和医治建议进行存储；
[0076] 个人基本信息，包括姓名、年龄、体重和病史。上述技术方案中通过网络侧服务器中的存储器，实现了对用户的个人基本信息、用户的足部图片和检测结果、医治建议的存储；上述技术方案不仅方便了用户对自己足部的治疗情况了解，同时也方便医务人员对用户进行远程会诊时对用户个人基本信息的获取，以实现对用户病情作出更加准确的判断。
[0077] 在一个实施例中，网络侧服务器在根据特征信息从足部数据库中获取与特征信息相匹配的足部信息的具体步骤如下：
[0078] 网络侧服务器还包含背景标准化模块，背景标准化模块，用于利用边界追踪技术对用户端获取的足部图片进行处理，对于用户端获取的足部图片包括多个不同角度的子图片，分别利用边界追踪技术提取出用户端获取的足部图片中每张子图片不含背景的足部图像，将不含背景的足部图像导入到背景为蓝色的背景图中，形成多张背景标准化后的足部子图片；
[0079] 网络侧服务器还包含图片归一化模块，图片归一化模块用于利用主成分技术，将多张不同角度形成的标准化后的足部子图片利用主成分技术将多张图片归一为一张图片，形成足部第一图片；
[0080] 将第一足部图片进行像素点的提取，得到像素点的值的矩阵A，矩阵A包括L行M列，同时因为像素是包含RGB三个值，则像素点的矩阵A中的每个元素中间都是包含有3个值组成的集合，则利用公式(1)将像素矩阵A中的每个元素都处理为只有一个值的灰度化后的像素矩阵B
[0081]
[0082] 其中，Bit为像素矩阵A第i行t列灰度化后的值，ARit为像素矩阵A第i行t列像素点的R值，AGit为像素矩阵A第i行t列像素点的G值，ABit为像素矩阵A第i行t列像素点的B值，i＝1、2、3……L，t＝1、2、3……M,将所有元素都灰度化形成矩阵B后，将矩阵B利用公式(2)计算出相应的奇异特征值，
[0083] |B*BT-λE|＝0
[0084]
[0085] 其中B为灰度化后的矩阵B，BT为矩阵B的转置，E为L阶的单位矩阵，λ中介求解出来的值，且所求解出来的特征值为L个值，σ为最终求解的奇异特征值，且σ也是一个包含L个值的向量，将这值按从大到小进行排序，形成向量C；利用公式(2)则能将原来研究时，本来需要研究一个较为复杂的矩阵转变为仅仅研究一个向量，将后面的计算量大幅度的减小，而且利用公式(2)可以克服在在求取特征值时的矩阵不是方阵而对应的不能求解特征值的情况，使任意矩阵都可以通过公式(2)求解出相应的奇异特征值，而且将奇异特征值从大到小排序，使向量中的前面向量的值比后面向量的值所包含的信息量更大，在公式(3)中计算时，所可能舍去的信息量更少，关联度的计算更准确。
[0086] 足部数据库，包含了P张背景均为蓝色的足部图片，每张足部图片均由不同角度所拍摄的蓝色背景的足部的子图片经过图片归一化模块归一化后形成，分别提取P张不同的足部图片各自的像素点的值，形成每个足部图片相应的像素矩阵Di，D为X行Y列的矩阵，然后利用公式(1)将每个足部图片相应的像素矩阵Di进行灰度化，得到每个足部图片相应的灰度化后的矩阵DDi；对于每个灰度矩阵都利用公式(2)计算出相应的奇异特征值并从大到小排序，形成每个足部图片相应的向量Ei，最后将P张足部图片各自相应的Ei组成一个矩阵F，其中矩阵F为P行X列的矩阵，每一行代表一张足部图片的奇异特征值；
[0087] 足部数据库还包含，匹配模块，用于根据特征信息从足部数据库中获取与特征信息相匹配的足部信息，在匹配时，将向量C利用公式(3)分别计算与矩阵F中的每一行的关联度，
[0088]
[0089] 其中，ρj为用户端获取的足部图片与足部数据库中第j张足部图片的关联度，e为自然常熟，Ci为向量C的第i个值，Fji为矩阵F的第j行第i列的值，Fj为矩阵F的第j行的转置，i＝1、2、3……min(L,x),J＝1、2、3……P，求解出来的哪个关联度最大，则说明该关联度所对应的足部图片的足部信息为与特征信息相匹配的足部信息。利用公式(3)求解关联度，克服了在求解关联度时向量C中的值的个数与矩阵F中每一行元素的个数可能不同的情况，使不同维度的向量可以进行关联度的计算。
[0090] 利用上述计算得出的关联度，不仅计算简单，而且在计算时，仅仅根据所获取的足部图片以及足部数据库中的图片，就能准确的判断出该足部图片所对应的足部信息。通过上述技术方案实现了网络侧服务器根据特征信息从足部数据库中对与特征信息相匹配的足部信息的获取。
[0091] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些
修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
