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C. D. Ferrin and H. Loaiza 1 Abstract— Physical Rehabilitation for the victims of Colombia’s military conflict and other Latin America countries will require new non-invasive tools for rapid assessment. In this respect, technological developments in the area of podiatric assessments are very poor. In many cases podiatrists support morphological and thermal assessment on visual evaluation aimed at determining both, feet condition and related pathologies. In this work, we use computer vision techniques to build a computer-aided system for obtaining morphological and thermal parameters of footprint plantar by means of RGB and infrared images, respectively. In practice, our design shown to be a user-friendly and flexible non-invasive system. In the tests we made our development allows experts and novices obtaining and visualizing such parameters faster than common methods. Both, diabetic patients and controls were analyzed to conclude that fusion of morphological and thermal information is a promising tool for preventing ulceration in diabetic foot.
Keywords— Podology, Podoscopies, Termopedographies, Computer Vision, Visualization.
I. INTRODUCCIÓN
L ACESSO a más y mejores herramientas para los procesos de rehabilitación física a las víctimas del post-
conflicto es una de las banderas del actual gobierno Colombiano [1]. La rehabilitación física [2] es un proceso clave en la recuperación de víctimas con problemas del sistema locomotor, y en este sentido no todas las clínicas, ni centros de rehabilitación cuentan con herramientas apropiadas, objetivas y que estén a la altura de tales políticas gubernamentales. Lo anterior se debe a que muchos procedimientos todavía siguen siendo llevados a cabo de forma subjetiva y la tecnología extranjera es muy costosa para economías como la nuestra.
Uno de los tantos estudios necesarios en los procesos de rehabilitación conocido como análisis morfo-térmico de la huella plantar no se escapa de la situación mencionada anteriormente. El objetivo primordial de este tipo de estudio es obtener métricas a partir de imágenes de la zona de contacto y la distribución de temperaturas de la huella plantar que informan de la condiciones biomecánica y clínica de los pacientes [3], [4], [5]. Estas métricas colaboran en procesos de diagnóstico y rutas de recuperación por parte del especialista.
C. D. Ferrin Bolaños, Programa de Posgrados en Ingeniería Eléctrica y
Electrónica, Facultad de Ingeniería, Universidad del Valle, Cali, Colombia, [email protected]
H. Loaiza, Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Facultad de Ingeniería, Universidad del Valle, Cali, Colombia, [email protected]
El análisis morfológico de la huella plantar [4], [5], [6] consiste en que a partir de una imagen representativa de la zona de contacto se establecen algunos puntos característicos ubicados en extremos del contorno de la huella y siguiendo una secuencia de pasos se trazan líneas que permiten establecer estos parámetros. El propósito fundamental es poder categorizar el pie en plano, normal o cavo [4]. Entre los parámetros morfológicos propuestos para tal propósito se encuentra en el Ángulo de Clarke, Índice Hernández-Corvo, Índice de Staheli, Índice de Chippaux [5], [6], [7], [8], [9]. En la Tabla I se resumen estos parámetros. En [4], [10], [11] se puede ver una descripción más detallada de los mismos.
Por su parte el análisis térmico del pie consiste en encontrar valores representativos de temperatura de la distribución térmica de la huella plantar de forma estadística [12], en regiones características dentro de la huella [3], [13] y diferencias térmicas puntuales entre el pie izquierdo y derecho [12], [14] bajo la asunción que estos son idénticos.
La fusión de la información que provee las Tablas I y II tiene un poder análisis incremental en procesos de evaluación podológica, por ejemplo, en victimas del post-conflicto con problemas de pie diabético. La aparición de úlceras plantares es un gran reto dentro del ámbito clínico y su detección temprana es crucial para tomar medidas temporales en los pacientes. El análisis térmico alerta sobre la susceptibilidad a padecer la condición clínica mostrada en la Tabla II y el morfológico brinda un mapa espacial claro en qué zona del pie dicha condición se podría agudizar.
La forma más económica, para llevar a cabo el análisis morfológico, (aun utilizada) en muchos centros deportivos y clínicas a nivel mundial es mediante la impregnación de tinta en la huella plantar y su posterior registro sobre papel. Sin embargo el estudio debe realizarse con mucho cuidado dado que deben identificarse puntos extremos y algunas distancias óptimas para poder calcular los diferentes índices morfológicos (ver Tabla I.). Una persona experta puede tardar alrededor de diez minutos extrayendo los parámetros morfológicos y una persona no experta algo más de una hora [11].
Una evolución natural al método anterior es tomar una fotografía del papel sobre la que se encuentra ya impregnada la huella y su posterior estudio digital. Un sistema como el concebido anteriormente se reporta en [15] conocido como PODOEST-DINA, el cual constituye un desarrollo a nivel Nacional por parte del Instituto de Investigaciones y Soluciones Biomecánica del Dr. José Acero. Aun cuando el proceso de extracción de parámetros ha sido sistematizado, se necesita que una persona experta opere el sistema. En [10] desarrollan una metodología que permite obtener el índice de Hernández-Corvo de forma asistida, a partir de imágenes
A Real-Time Multispectral Computer Vision System for Morpho-Thermal Analysis of
Footprint Plantar
E
2680 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 13, NO. 8, AUG. 2015
cade
T
Foprdioblofoauesín
sefolapogrtipsisico
hupo
apturadas conetección de pu
TABLA I. RESUM
ParámetroMorfológic
Ángulo de Cl(º).
Índice deHernández-Co
IHC, (%)Índice de Sta
(%). Índice de
Chippaux (%
TABLA II. RE
ParámetrTérmico
Temperatura Estadística d
Tmedia, (ºC
Temperatura del Pie (segú
MFT, (ºC
Imagen dDiferencia TéAbsoluta, IDTel pie izquie
derecho
Uno de los ootScanTM derincipalmente istribución debtener algunoongitud del piorma asistida. utomática el tascáner, sin emndices como lo
En [18] egmentación yorma automátia máquina de aosteriores parrande imágenepo de huellasiempre aparecituaciones en lon la superfici
Por su parteuella plantar, oco estudiada.
n un podoscountos sigue sie
MEN DE LOS PARESPECTIVA
os co
Pie P
larke ≤ 3
e orvo, .
≤ 3
aheli ≥ 7
e %).
≥ 4
ESUMEN DE LARESPECTIVA
ros os Media
del Pie, C).
Inc
proben
Media ún [3]), C).
Egrad
de érmica
T, entre erdo y o.
Egralaind
sistemas máe RSCan Inte
concebido e presionas pos parámetroie, el ancho FOOTQUES
amaño y tipo mbargo esta opos mencionadose reporta
y clasificaciónica, sin embaraprendizaje nora evaluar la es diferentes as que trabajance bien definidla que por ejemie de registro. e, la extraccióa partir de im
. Aun cuando
opio, sin embendo una tarea
ARÁMETROS MINTERPRETACI
lano Pie No
31 > 31 -
34 > 34 -
70 < 70 -
45 < 45 -
S PARÁMETROINTERPRETACI
Relació
crementos repea 10 ºC está
blemas de circcualquier tipo
En pacientes cdo cero, tempe
a 33 ºC, estáneuropatía d
En pacientes cado cero, aquea diferencia es dica posible ap
plantar [
ás utilizados aernational [16para análisis
plantares conos morfológicdel talón y e
ST [17] permitde calzado mpción no intenos en la Tabla
la aplicación para determinrgo el poder do se estudia, nmetodología
a las de entrenn son idealesda en contactomplo el medio
ón de parámemágenes infraen [3], [12], [
argo el procea subjetiva.
MORFOLÓGICOSIÓN.
ormal Pie C
- ≤ 45 >
- ≤ 59 >
- ≥ 60 <
- ≥ 25 <
OS TÉRMICOS YIÓN.
n Clínica
entinos superiasociado con
culación sanguo de paciente [con pie diabétieraturas superá asociada condiabética [3].
con pie diabétiellos puntos dosuperior a 2.2parición de úlc[12], [14].
a nivel mund6]. El sistems dinámico
n la posibilidcos tales comel antepié, todte obtener de
mediante el usonta la generacI.
ón de técnicnar el tipo de
de generalizacnecesitándose con un grup
namiento. Ade, es decir la o, no contemp
opié no contact
etros térmicosarrojas, ha sid[13], [14] esta
eso de
S Y SU
Cavo
45
59
60
25
Y SU
iores
uínea [12]. co
riores n co onde 2 ºC cera
dial es ma está
de la dad de mo la dos de forma
o de un ción de
cas de pie de
ción de etapas
po más emás el
huella plando te bien
s de la do muy ablecen
los Tabson procGIMcámmásestaadec
Eanálplanpropidenparacomdistrcuancon
Emunformlos autoparáen eprotimágmor
E
trabhuel
Figurllevahuell
L
IR rcontconodistr320xinfra
procesos de la II.) a partir manuales y en
cesamiento geMP, o inclusivmaras infrarrojs que para el cadísticas sobrecuadamente.
En [12], [14] slisis asimétricntares. Sin dupuesta aquí dentifica adecuada lograr su com
mplementarse ribución de tendo solo se damputación d
En síntesis aunndial ha permmación de imá
actuales comomatizar y sisámetros morfoeste trabajo se tocolos de cagenes que perrfo-térmico de
En la Fig. 1 sajo, para llevlla plantar.
ra 1. Diagrama dar a cabo el análisla plantar. Fuente
Las etapas de prequieren por trastada con reocida Podoscribución de x240) la cual arroja en un
extracción determografías,
n el mejor de lenérico de imáve el mismo sas, etc. Este caso morfológe regiones l
se reporta unaco de la distruda este trabajescrita, dado qdamente técnimetido. Sin emcon las técnicemperatura endispone de unde uno de sus en cuando la inv
mitido un granágenes y las cmputadores pstematizar los o-térmicos de plantea la sigu
aptura y las rmiten hacer m la huella plan
II. METOD
e puede ver lvar a cabo el
de bloques simplisis morfo-térmicopropia.
procesamientoun lado una zespecto al foncopía de la temperaturas se puede obt
esquema de c
e los parámet, las metodololos casos utilizágenes como Psoftware de loproceso pued
gico, dado queas cuales de
a metodologíaibución térmijo es un referque la metodocas de procesambargo, esta cas necesarias
n la huella plan pie (por ejemextremidades ivestigación y
n avance en loapacidades co
personales noprocesos de la huella plan
uiente cuestióntécnicas de p
más objetivo yntar?
DOLOGÍA
las técnicas prl análisis mo
ificado de las téco a partir de imág
o y análisis dezona de contacndo y para estohuella; y pocon adecuad
tener con ayudcaptura pasiva
tros térmicos ogías desarrollzando softwarPaint (Microsos proveedorede tardar un pe deben obteneben identific
a automática ica de las huerente para estlogía desarrolamiento imágmetodología ds para analizaantar en los cmplo en persoinferiores). desarrollo a n
os dispositivoomputacionaleo se ha logextracción de
ntar. Por tal ran: ¿Cuáles sonprocesamiento
y rápido el aná
ropuestas, en rfo-térmico d
cnicas propuestasgenes RGB e IR
e imágenes RGctado fuertemo se obtiene la
or otro lado da resoluciónda de una imaa [19], [20].
(ver adas re de soft), es de poco nerse carse
para ellas te la llada enes debe ar la casos onas
nivel os de es de rado e los azón n los o de álisis
este de la
s para de la
GB e mente
a así una
n (≥ agen Para
FERRIN AND LOAIZA : A REAL-TIME MULTISPECTRAL COMPUTER VISION 2681
tobi
A
obunlátrreFiinempoobco
tipvilásupoimimimenvipofo
sutefusoes
FiprBepr B
papresmy exmfo
loEnse2)
odos los casosiomecánicos [4
. Podoscopía La Podoscop
btener una zonn sistema de iámparas verdeansparente (e
efracción [22] ig. 2(b) se pue
ncluye ademámbebida y eosterior análibservan cuatrorresponde a i
Para este caspo cilíndricasidrio crudo deámparas, una euperficie. Se uor sus caracmágenes, y se magen se encumagen y la supn futuras inveisual [24], [osicionamientorma automáti
El pie del uperficie de apenerse especiauertes callosidobre la superfis posible no ob
a) igura 2. Esquemrototipo 3D deagleBoneBlack ropia.
. Sistema de PEn la Fig. 3(
arámetros derocesmaiento ste caso los p
muestra detallaanálisis, ne
xtracción de emodo semiautoorma automáti
A continuacios bloques dntrada), el tipoe propone un ) [30] y el va
s las capturas 4], [6] y clínic
pía es una téna de contactoiluminación ces ubicadas enen el espectro
mayor a la dede ver una veás una platafempotrada en sis de la podro podoscopíamágenes RGBso se utilizan s, una supere 19 mm de en cada uno deutiliza una cámcterísticas deubica a una al
uentre enfocadperficie de apoestigaciones s25], [26], [2
to y orientacióica y rápida.
paciente debpoyo debe liml cuidado con
dades u otro tficie de la bóvebtener una ade
ma de funcionamdel sistema [28] b) y podo
Procesamiento(a) se puede oe entrada qy análisis de
parámetros modamente las decesarios parestos parámetromático ( estaica (esta versióión se describede la Fig. 3(o y tamaño deelemento estr
alor umbral ali
se realizan scos [12].
écnica no invo realzada en
controlado, enn los costado
o visible [21]del ambiente, ersión del proforma compu el sistema doscopía. Y as de pacienB de 8 bits y 6
lámparas flurficie rectanguespesor. Se ue los costadosmara webcam e corrección ltura adecuada
da, bien encuadoyo sean paralse utilice un 27] para queón de la cáma
be limpiarse mpiarse para cn aquellos pacitipo de rugosieda plantar daecuada zona d
b) miento simplificad
adquisición coscopías de algun
o y Análisis debservar de forque requiereimágenes RG
orfológicos. Ydiferentes etapra sistematizros. El sistema versión se ón se publicó ee de forma sin(b): la podosel filtro morforucturante circimentan el pr
siguiendo prot
vasiva que pel color que p
n este caso meos de una sup) con un índver Fig. 2(a).
ototipo en 3D utacional total
para la capten la Fig. 2
ntes de prueb40x480 de tam
uorescentes deular (60x50cmutilizan en tot más pequeñoLogitech C92de distorsió
a de tal forma drada y que sulelas. Se sugiesistema de c
e este proceara sea realiza
con alcoholcada pacienteientes que preidades pronunado que en est
de contacto.
c) do de la Podosc
on sistema emnos pacientes c).
e Imágenes RGrma esquemate el sistemGB para obteY en la Fig. 3as de procesam
zar el procema puede traba
publicó en [en [29]).
ntetizada cada scopía (Imag
ológico (en estcular de 5x5 yrimer bloque d
tocolos
permite provee ediante perficie dice de . En la el cual lmente tura y
2(c) se ba que maño. e 30W, m) de tal dos
os de la 20 [23] ón de que la
u plano ere que control eso de ado de
l y la . Debe
esentan nciadas te caso
copía a), mbebido . Fuente
GB tica los
ma de ener en 3(b) se miento so de ajar en 11]) y
una de gen de te caso y radio de esta
metopropelimsegmpiesy gehuel[33]Postobteun idenhuelde parábloqextrinfo
Figuranálide loFuen
C. C
Sinframuese utamaescaFig.
odología: segmpósito de esta
minando cualqmentadas las s (2), el cual idenera subimáglla. Luego se p] (3) que teriormente, lener los pixelemódulo clav
ntifica automálla que permitlas diferente
ámetros morfoques 3, 4 y 5 racción de pormación se re
ra 3. Esquema sis de imágenes Ros diferentes téc
nte propia.
Captura de Ime utiliza un earroja de la estra en la Figutiliza una cáaño de capturala de grises d 4(c). Y con
mentación basetapa es la de
quier presenciahuellas, se p
dentifica el tipgenes que conpasa a una etacorregirá la a etapa de de
es frontera de ve: obtención áticamente lotirán realizar d
es líneas reqfológicos. La alimenta de
parámetros mcomienda el tr
de funcionamieRGB para el caso nicas utilizadas
magen Infrarroesquema pasiv
bóveda plang. 4(a). Para laámara FLIR Era 720x480, u
de 8 bits; puedayuda de un
sada en color e separar las ha de falsos poasa al bloque
po de pie (Izquntienen de formapa de alineam
orientación etección de bla huella, esta
n de puntos os puntos necde forma auto
querida antes información forma distint
morfológicos rabajo publica
(a)
(b) ento del sistemamorfológico a), yen la implemen
oja de la Huelvo [20] para cntar en la disa captura de lE320 [35] (veun solo canal
den verse algumaterial opac
[31] (SBC) (1huellas del foositivos. Unae de detecciónuierdo o Derema separada c
miento rígido [de la hu
ordes (4) pera información
(5); este últcesarios sobromática el traz
de calcular generada en
ta los módulo(6). Para m
ado en [34].
a de procesamieny descripción deta
ntación del mism
la Plantar captura de imasposición quela imagen anteer Fig. 4(b)) l y una paleta
unas capturas eco en infrarroj
1), el ndo,
a vez n de cho) cada [32],
uella. rmite va a timo
re la zado
los n los s de
mayor
nto y allada
mo b).
agen e se erior con
a en en la jo se
2682 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 13, NO. 8, AUG. 2015
evpa
foLEnfinincosidetipmcotegrsidecoteim
Fiimb)
quobpues
DIn
paandesomredi
loalInandeejcoseun
vita la presenartes del cuerp
La cámara dorma que el ena distancia pron caso de ser n de obtener
nvestigacionesontrolado a fimilares. La ree temperatura po de cámara
medible y ademorresponden emperatura. Coris se pudo deiempre estaba e temperaturaonstruye una remperatura en mponga el disp
a) igura 4. Esquem
magen infrarroja d y termografías d Debe prepara
ue se cumpla tbtener una adeuede tener unaste caso.
D. Sistema de Pnfrarroja
En la Fig. 5arámetros de enálisis de imáge arriba hacia on: la imagen
modelo binarieferencia (estaigital de la ima
A continuacios bloques delgoritmo se dnterest) (en esncho y 20% de iteraciones jecutará la téconjunto [36], eparadas medino también es
ncia de fuentepo. debe ubicarse ncuadre de la omedio de capnecesario debuna imagen n
s se desarrollfin de tener elación nivel d es diferente as tienden a más no siempa los valo
on ayuda de ueterminar queasociado al n
a con el nivelrelación lineal la imagen que
positivo a cada
bma de funcionamiede la bóveda plantde algunos pacient
arse al pacienttodos los protoecuada termoga descripción m
Procesamiento
(a) se puede entrada y salidgenes para estabajo en el lad
n infrarroja, elio de caracta se puede oagen de la termión se describee la Fig. 5(befine la ROI ste caso se fi
de la altura de (de forma
cnica de segm[37] (SBNC
iante un detecidentificado (
s parásitas pr
a una distanimagen se ap
ptura en este tbe moverse el nítida. Se sugle un esquemimágenes co
de gris de la ipara cada imavariar el ranpre los niveleres mínimos
un perfil de líne el valor mínnivel de gris 36l 250. A partentre el nivel
e depende del a imagen en p
b) ento simplificadotar a), vista real dtes c). Fuente prop
te con un día docolos clínicografía del paciemás completa
o y Análisis de
de ver de forda del sistemate caso. Los pado izquierdo dl modelo binaterísticas y obtener medimografía de lae de forma sinb): en la prim
(Región de Iijó un rectángla imagen infrheurística se
mentación (1) mC). Las huellactor de pies (2(Izquierdo o d
rovenientes de
ncia adecuada proveche al mátrabajo fue de foco de la cám
giere que en fma de capturon condicioneimagen versusagen, dado qu
ngo de temperes de gris 0 s y máximoea sobre la pa
nimo de tempe6 y el valor mtir de lo anterde gris y el varango dinámiarticular.
c) o de la captura pdel proceso de adqpia.
de anticipacións necesarios pente. En [12] sdel protocolo
e Imágenes
rma esquemátia de procesamiarámetros de ede esta mismaario de la huela temperatu
iante procesama mano). ntetizada cada mera etapa dInterés – Reggulo centradofrarroja) y el n
fijó en 300mediante niveas segmentada2) y el tipo d
derecho). Desp
e otras
de tal áximo. 1.1 m. mara a futuras ra más es más s valor ue este raturas y 255
os de aleta de eratura
máximo rior se alor de ico que
asiva de quisición
n a fin para se
o para
ica los iento y entrada a figura ella, el ura de miento
una de de este gion Of
, igual número 0) que eles de as son
de cada pués de
alineregi(ImaobtecaraimagtempobtefinaFLIRautode infoen epubl
Figuranálidiferepropi
Se espemosmorpued
ear (3) cada strada no rígidagen móvil) denida permite acterísticas, el gen de entraperatura de renida medianlmente los paR E320 esta
omática (indicreconocimien
ormación a parel bloque (6). licado en [34]
ra 5. Esquema sis de imágenes Ientes técnicas utia.
realizaron ecialistas. La stró ser confirfo-térmico deden ver algun
huella, cadadamente [32] (
de la huella plaalinear, no rcual permitir
ada (6). Finreferencia (ennte termografarámetros térmablece el rangcado en la imanto óptico dertir de la mismPara mayor in.
de funcionamieIR para el caso tétilizadas en la im
III. CASO D
diferentes pherramienta
iable y rápidae la huella pnas publicacio
a una de fo(4) junto con uantar. La transrígidamente (rá detectar las nalmente, conn [3] se sugifía de la mmicos (7). Dago de temperagen), se desae caracteres pma imagen de nformación se
(a)
(b) ento del sistemarmico a), y descrmplementación d
DE ESTUDIO
pruebas de software (Figa en los pro
plantar. En [1nes respecto
orma separadaun modelo binsformación óp(5), el modelo
regiones sobrn ayuda de iere que esta
mano) se extdo que la cámraturas de fo
arrolla una técpara extraer forma automá
e remite al tra
a de procesamienipción detallada ddel mismo b). F
validación g. 6) desarrolcesos de aná
11], [29], [34a lo anterior y
a es nario tima o de re la una sea
traen mara orma cnica
esta ática
abajo
nto y de los
Fuente
con llada álisis 4] se y en
FERRIN AND LOAIZA : A REAL-TIME MULTISPECTRAL COMPUTER VISION 2683
[3he
latomFi
pasepaOre
cafoholopres
Fiplde3)fu
FiP1
añsopanoPso
codesudeFi
38] se puede verramienta har
En esta oporas diferencias otal de 7) y no
muestran las poig. 7(b) su corEn la Fig. 8
acientes sin coe recogen lasacientes y el
Organización espectivamente
Se puede veraptura para poondo (lo que omogéneo en o mismo de rocesamiento stas imágenes.
igura 6. Interfaz Gantar. 1) Ventana
e podoscopías y t resultado de an
uncionamiento de
aigura 7. Podoscop1 a P7. Fuente pro
De la Fig. 9
ños) y P7 (5obrepeso y acientes diabormalidad de a14) sin conobrepeso y los
Ahora bien, don pie diabéticel Pie, MFTusceptibilidad e Hernández-Cig. 11.
ver un vídeo rdware-softwartunidad se utimorfo-térmic
o diabéticos (uodoscopías de rrespondientes8(a) y (b) se tondición diabés característicl estado nutr
Mundial de. r a partir de lodoscopías per
no se consitodos los caso
las termogry análisis térm.
Gráfica de Usuaria principal de regtermografías pers
nálisis morfológiceste aplicativo y
a) pías a) y termograopia.
9 se puede ob52 años), conobesidad res
béticos presenacuerdo a la O
ndición diabés restantes 7 sedado que ningco grado ceroT, en esta a neuropatía d
Corvo, IHC, p
del funcionamare desarrolladilizó la herramcas entre pacieun total de 10los 7 paciente
s termografíastienen las corética. En la Tacas macroantrricional de cde la Sal
as Fig. 7 y 8 rmite obtener idera como pos. Sin embarrafías; aun mico pudo pro
io para análisis mgistro e ingreso desonales, 2) resultaco. En [38] se pusus módulos. Fue
afías b) pacientes
bservar que lon condición dspectivamententan un estaOMS. Dos de ética presente encuentran egún paciente ho, se utiliza la
oportunidad diabética (ver para determina
miento generada en esta propmienta para eentes diabétic
0). En la Fig. 7es diabéticos y. rrespondientesabla IV y en laropométricas cada uno seglud, OMS
que el protocuna imagen c
parte del piergo no puede dasí el sistemocesar exitosa
morfo-térmico de le usuario a base ado de análisis téuede ver en detaente propia.
b) s con condición d
os pacientes Pdiabética, pre. Los restanado nutricionlos pacientes
tan obesidaden condición na sido diagnosTemperatura
para evaluFig. 10), y el
ar el tipo de p
al de la puesta. studiar
cos (un 7(a) se y en la
s a los a Fig. 9 de los gún la
[39],
colo de con un ) muy decirse ma de amente
la huella de datos érmico y alle y en
diabética,
P4 (42 esentan ntes 5 nal de (P12 y , P11
normal. sticado Media
uar la Índice
pie, ver
Pambdiab[40]Studmue
Aconsde lapacide lpres
TA
MeDiMFDeEsVaEsGrLibTeVa E
difepudiinde
FigurP8 a
E(Figtendentralgodeteproceste que en ebóve
Sparadel sigu32.5es neur
ara comparar bos pies para béticos se llev] de muestras dent y un nivestra los result
A partir de essiderar que haas diferencias ientes diabéticla Fig. 10 se sentan diferenc
ABLA III. RESULPARA DIFE
Dedia de ferencias FT(°C) esviación tándar (°C)
alor del Test tadístico
rados de bertad del
est alor p
En términos mrencia IHC iéndose preseependientemen
a) ra 8. PodoscopíaP17. Fuente prop
El paciente P12g. 8(a)) visuadencia a planitregado por la o totalmente erminó que lo cesadamente c paciente presse pudo evid
este punto, laeda plantar ani se fusiona
a el caso de loMFT entre p
uiente: el pie 5 ºC mientras qdecir que elropatía diabét
las medias deel caso de loa a cabo un teindependient
vel de significtados. sta tabla se payan diferencidel MFT (p >
cos y los no dpuede observ
cias del MFT
LTADOS DE TEERENCIAS ENT
DIAB. N0.0272
2.2337
morfológicos (vno es caract
entar cualquiente de presenta
as a) y termografípia.
2 es un caso aalmente indictud en los dosherramienta palejado de anterior se de
correctamentesenta notable
denciar en la pa importancia ntes de tomar lla informació
os pacientes P2pies más signiderecho, del que el izquierdl primero estica que el s
e las diferencis pacientes diest de hipótesites con ayudacación de 0
puede inferir ias significativ> 0.05) de am
diabéticos. Sinvar que los pde hasta 4 °C.
EST DE HIPÓTESTRE MFT DE AM
NO DIAB. R-0.0584
0.1672
ver Fig. 11) eterístico del er condición ear condición d
ías b) pacientes si
atípico dado qca condición s pies, sin embpropuesta en eesta situació
ebe a que la pe por el sistempresencia de
práctica, recalcde revisar la
la podoscopía.ón morfológic2 y P7 (los casificativo) se ppaciente P2, do está por des más suscepegundo (ver
ias del MFT eiabéticos y lois estadístico [a de la prueb.05. La Tabla
que no se puvas de las me
mbos pies entren embargo a ppacientes P2 y.
SIS ESTADÍSTICMBOS PIES.
RESULTADO
0.1225
15
0.9042
el tipo de pie tipo de pacien el tipo dediabética o no.
b) in condición diab
que su podoscde normal
bargo el resuleste trabajo inón (Fig. 11).podoscopía noma debido a callosidades, cándose entona rugosidad d. ca con la térmsos con diferepodría analiza tiene un MF
ebajo de los 30ptible a padTabla II); el
entre s no [12], ba t-a III
uede edias e los
partir y P7
CO
OS
y la iente e pie .
bética,
copía con
ltado ndica Se
o fue que
algo nces, de la
mica encia ar lo FT = 0 ºC, decer l pie
2684 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 13, NO. 8, AUG. 2015
deelapsuenseincomendem
PPPPPPPPPPPPPPPPPMPMDE
Fi
erecho del pacl izquierdo proximadamenusceptibles a lncuentra en me observa la cnferir que en on pie diabétic
más alta en el ncuentra en coel antepié y e
mismo tipo de p
TABLA IV. CAR
Paciente E(A
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 Mínimo Promedio Máximo Desviación Estándar
igura 9. Estado nu
ciente P7 tienestá muy pnte 37 ºC, ela neuropatía d
mayor riesgo escondición delcaso que esto
co grado cero paciente P7 q
ondición de obel talón son lpisada (tipo ca
RACTERÍSTICALOS P
Edad Años)
MasaCorpor ± 1 (K
51 54 18 64 18 54 42 65 39 54 31 61 52 78 48 58 19 62 10 45 19 70 51 98 13 72 25 106 29 63 16 57 20 65 10 45 32 66 52 106 15 16
utricional de los 1
ne un MFT = or encima des decir que diabética y ens el pie izquierl tipo de pie os pacientes la probabilidaque en P2 (rebesidad), y enlas zonas másavo) que tienen
AS MACROANTRPACIENTES.
a ral
Kg)
Talla ± 0.01 (m
1.56 1.64 1.55 1.57 1.59 1.61 1.60 1.64 1.68 1.42 1.63 1.80 1.78 1.88 1.77 1.69 1.80 1.42 1.66 1.88 0.12
17 pacientes de es
33 ºC, mientrdel anterior
los dos pien este caso el rdo. Por otro l(Fig. 11) se
sean diagnostad de ulceracióecuérdese quen este caso lass vulnerables n estos pacien
ROPOMÉTRICA
m)
Índice dMasa
Corpor ± 0.1 (Kg
22.2 23.8 22.5 26.4 21.4 23.5 30.5 21.6 22.0 22.3 26.3 30.3 22.7 30.0 20.1 20.0 20.0 20.0 23.9 30.5 3.6
studio. Fuente pro
ras que valor,
es son que se
lado, si puede
ticados ón será P7 se
s zonas por el
ntes.
AS DE
de a ral g/m2)
opia.
Figurpacie
Figur17 pa
S
análdemconvmásprotinfra
Lpacidifediabno destá contpermpudipacidiabmulun aacerprocmejocalid
Smejoinfraimagmedtécn
ra 10. Temperatuentes. Fuente prop
ra 11. Índice de acientes. Fuente p
Se concibió e ilisis morfo-tér
mostró ser iguavencionales cos objetiva, sitocolos de caarrojas. La herramientaientes diabéticrencias térmi
béticos y la simdiabéticos. Adá correlacionatrario la fusiónmite ampliar iéndose detecientes diabéticbético grado tiespectral de
análisis más inrtado. De esta ceso de rehabiores herramiedad de vida. Se sugiere quoras a nivel harrojas dado qgen a otra pu
didas de tempenica de segme
ura Media del Pie pia.
Hernández-Corvpropia.
IV. CONCL
implementó unrmico de la hal de confiableon la particulaempre y cuaaptura de las
a permitió llevcos y diez nicas entre piemilitud térmicdemás, se pudoado a la condn de la informel poder de
ctar casos de cos en el even
cero, lo qula huella pla
ntegral, y en comanera se pod
ilitación físicaentas de estu
ue en futurahardware al prque las condicudiendo aumeeratura. Tambientación de la
Izquierdo y Dere
o del Pie Izquier
LUSIONES
n sistema hardhuella plantare y más rápidaaridad de ser ando se cum podoscopías
var a cabo uno diabéticos. es para el ca entre los pieo observar quedición diabéti
mación morfolanálisis de lalto riesgo
ntual caso de due significa
antar, aquí proonsecuencia udrá ofrecer al
a y en últimas udio que prom
as investigaciroceso de capiones son muy
entar el error ién debe haceras podoscopía
echo, MFT, para l
do y Derecho par
dware-softwarr. La herramia que los métomenos invasiv
mplan a rigor s y las imág
n estudio con sSe pudo ver
aso de paciees de los paciee el tipo de piica y que poógica a la térmla huella plande ulceración
diagnóstico deque el aná
opuesto, permun diagnóstico
paciente un mel acceso a m
muevan un m
iones se realptura de imágy variables deen el proceso
rse más flexibas permitiend
los 17
ra los
re de ienta odos va y
los enes
siete r las entes entes ie no or el mica ntar, n en e pie álisis
mitirá más
mejor más y mejor
licen enes
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[2
[3
[4
[5[6
[7
[8
[9
[1
[1
[1
[1
[1
[1
[1[1[1
apacidad de anmétodos, comouellas térmicatros.
Al Ministeriomunicación alento Digitaléctrica y Eleor su gestión ae llevará a cab
] J. Garzón, A.Coordenadas pBogotá, 2003.
] B. M. Kelly, “and Practice,” J
] S. BagavathiapVaralakshmi, Temperature aInfrared ThermTechnology, vo
4] S. L. DiéguezMartínez-lópezhuella plantar,”Recreación, vo
] F. C. Soler, Bio] J. L. M. de
Barcelona, Esp] R. Hernández
locomotor, 1st ] L. Staheli, D. C
eight hundred journal of bone
] C. Dancloff, Fparámetros raOsteoarticular
0] C. A. Díaz, A“Descripción dpor medio del no. ISSN 1794
1] C. Ferrin, X. Mde parámetroprocesamiento 11, no. 27, pp.
2] L. VilcahuamaTHERMAL IM
3] H. Peregrina-band P. D. Vázqdetermination Instrumentatio2013 IEEE Inte
4] C. Liu, F. van van Netten, “predict ulcerati9, Mar. 2013.
5] J. Acero, “PColombia, 201
6] R. S. Internatio7] C. M. Analysis8] M. Mora, M.
Recognition ASegmentation tR. Bellazzi, Heidelberg, 20
nálisis a zonao tintas, escáneas (no calibrad
AGRAD
io de las Tecpor el apoyo
al. Al Programectrónica (PPIEadministrativabo.
REFE
. Parra, and A. para la Paz,” P
“DeLisa’s PhysicJAMA, vol. 306, nppan, J. Philip, Tand V. Mohan
and Diabetic Nemal Imaging Techol. 4, no. 6, pp. 13
z, A. Jesús, L. Sáz, “Análisis de lo” Retos. Nuevas tol. 19, pp. 49–53, omecánica del Pila Fuente, Pod
paña, 2003, p. 313z Corvo, Morfed. 2000. Chew, and M. Coand eighty-two
e and joiun surgeF. Forriol, and Ladiológicos del pr, pp. 151–158, 19A. Torres, J. I. Rde un sistema paprocesamiento d
4–1237, pp. 43–56Magdalena, and Hos morfológicos
digital de imáge9–26, 2013.
an, “EARLY DIAMAGES,” Univerbarreto, L. A. Moquez-rodríguez, “T
of temperatureon and Measureernational, pp. 1–der Heijden, M. E
“Infrared dermal ions: a case study
PODOEST-DINA2.
onal, “FOOTSCAs, “FOOTQUEST
Carmen, L. PavApproach to Dito Classification,A. Abu-Hanna,
007, pp. 378–387.
s de contacto er, baropodogrdas) mediante
DECIMIENTO
cnologías de lo brindado a tma de PostgrEE) de la Un
a que permitió
ERENCIAS
Pineda, “El PosPontificia Univer
cal Medicine & Rno. 2, Jul. 2011. T. Jayakumar, Bn, “Correlation europathy: A Cahnique,” Journal 386–1392, 2010. ánchez, M. Luisaos diferentes métotendencias en Edu2011. e, 1st ed. 2008, p
dología general y3. rfología funcion
orbet, “The longifeet in normal ch
ery. American VolL. G. Pellico, “Rpie.pdf,” Revista
989. Ramírez, L. F. G
ara la medición dde imágenes. Fase6, 2006. H. Loaiza, “Determ
de la huellanes,” Revista Sist
AGNOSIS OF DIsité D’Orléans, 20orales-hernández, Thermal image pre variations in
ement Technology–5, 2013. E. Klein, J. G. van
thermography oy,” Proceedings of
A.” http://new.in
AN.” Belgium, 20T - Optical 360° fovesi, E. Achu, aiagnose Foot P” in in Artificial
and J. Hunter
obtenidas conrafía, o imágecristal líquido
OS
la Informaciótravés del prorados en Ing
niversidad del que la investi
sconflicto en Corsidad Javeriana
Rehabilitation: Pr
B. Raj, P. N. S. Rbetween Planta
ase Study by Uof Diabetes Scien
a, Z. Sánchez, anodos de evaluaciucación Física, D
. 288. y Biomecánica,
nal deportiva:
tudinal arch. A suhildren and adultlume, 1987. Relación entre dia Española de
García, and N. Áde las presiones pe I.,” Revista EIA
minación semiauta plantar meditemas & Telemát
IABETIC FOOT 013. J. J. Rangel-magrocessing for qua
n plantar angiogy Conference (I
n Baal, S. a. Bus, on diabetic feet of SPIE, vol. 8572
nstitutoisb.com,
14. oot scan.” 2014. and H. Drut, “APlant Pathologies
Intelligence in Mr, Eds. Springer
n otros enes de o, entre
ón y la ograma eniería Valle,
gación
olombia: - Sede
rinciples
Rao, M. ar Foot
Using an nces and
nd E. J. ón de la
Deporte y
1st ed.
Sistema
urvey of ts.,” The
iferentes Cirugia
Álvarez, plantares A, vol. 6,
tomática ante el tica, vol.
USING
gdaleno, antitative osomes,” (I2MTC),
and J. J. soles to 2, pp. 1–
Cali -
A Pattern s: From
Medicine, r Berlin
[19] DEE
[20] Sas
[21] MP
[22] E[23] L
Lr
[24] Fan
[25] Fan
[26] DM
[27] EgR
[28] B[
[29] CEMR8
[30] R8
[31] W1
[32] Ba
[33] Wv
[34] CAPCC6
[35] F[36] F
S[37] K
h[38] C
PlhE
[39] O2
[40] 1
máqu
Sisteartifi
D. L. Balageas, “TEvaluación No DEND, 2007, p. 14S. J. Yoon, S. C. and imaging algosensor,” Current AM. Born and E. Propagation, InteE. Hecht, Óptica, Logitech, “TechLogitech C920, 2roam/product/hd-F. Chaumette anapproaches [Tutono. 1, pp. 109–11F. Chaumette anapproaches,” IEEno. 4, pp. 82–90, D. Kragic and Manipulation.” E. Marchand, F. Sgeneric software pRobotics & AutomB. Project, “Beag[Online]. AvailabC. Ferrin, X. MagExtracción AutomMediante TécnicaRevista Colombia86, 2014. R. Gonzales and 800. W. Skarbek and 1994. B. Zitová and J. and Vision CompuW. Schroeder, Thversion 2 . 4. KitwC. Ferrin, X. AUTOMÁTICA PLANTAR UTCOMPUTADORConferencia Andi6. F. Systems, ThermF. Bessy, J. OliviSet ImplementatioKitWare, “Insighhttp://www.kitwaC. Ferrin, “SISTEPARA ANALISIlínea]. https://www.youtuEnero-2015]. OMS, “Organizac2013. [En línea]. D
G. Casellas and13: 978-05342431
Ing. FInvestElectrInteligCentroSus ár
uina y el procesam
Ing. EUnive(1999de IngValle.
mas Inteligentes cial y el procesam
Termografía Infraestructiva ( END . Noh, and H. H. C
orithm by distribuApplied Physics, Wolf, Principles
erference and Diff3rd ed. 2001, p. 7
hnical Specificat2014. [Online]. Apro-webcam-c920
nd S. Hutchinsonorial],” IEEE Rob8, 2007.
and S. HutchinsEE Robotics &
2006. H. I. Christense
Spindler, and F. Cplatform with a w
mation Magazine,gleboard Organiz
ble: http://beaglebgdalena, H. Loaizmática de Parámeas de Visión por Cana de Tecnología
R. Woods, Trat
A. Koschan, “Co
Flusser, “Image ruting, vol. 21, no
he ITK Software Gware Inc., 2005, p
Magdalena, DE PARÁMET
TILIZANDO TR,” in XIII Enc
ina y del Caribe
maCAM E320: Usier, and R. Boné,on.” https://code.ght Segmentation
are.com/index.htmEMA DE VISIOIS DE LA HUEL
Dube.com/watch?v
ción Mundial de Disponible en: ht
d R. Berger, “Stat128. 2001.
Físico (2010) dtigador Colciencrónica (2015) dengentes de la Univo de Bioinformátireas de interés somiento de señales
Electricista (1990)ersidad del Valle; ) de L'Université genierías Eléctric. Codirector del G[PSI]. Areas de
miento digital de s
arroja : una técnic),” in IV conferen
Choi, “Thermograuted thermal datavol. 10, no. 2, pps of Optics Electffraction of Light, 722. tions of LogiteAvailable: http://0. [Accessed: 15-
n, “Visual servo otics & Automati
on, “Visual serp;amp; Automati
en, “Survey on
Chaumette, “ViSPwide class of robo, vol. 12, no. 4, ppzation,” http://beoard.org/. [Accesa, D. López, and
etros MorfológicoComputador en uas de Avanzada,
tamiento digital d
olour Image Segm
registration meth. 11, pp. 977–100Guide Second Edp. 836. and H. Loaiz
TROS TÉRMICOTÉCNICAS Dcuentro Nacionaen Óptica y sus A
User’s Manual. US, “ofeli: Open Fagoogle.com, 2011n and Registrat
ml, 2006. ON ARTIFICIAL LLA PLANTAR,
Disponible v=hOlsILeYgmM
la Salud (OMS)ttp://www.who.intistical Inference”
de la Universidacias (2011). Mantro del Grupo de versidad del Valica y Biología Coon la visión artifi, imágenes y nube
) y Magister en ADoctor en Robótd'Evry, Francia.
ca y Electrónica Grupo de Investiginterés son la robseñales.
ca multifacética pncia Panamerica
aphic diagnosis sya using single inf. 487–497, Mar. 2tromagnetic Theo7th ed. 1999, p. 9
ech C920,” We/www.logitech.co-Aug-2014]. control. II. Advaion Magazine, vo
rvo control. I. ion Magazine, vo
Visual Servoing
P for visual servoiot control skills,” p. 40–52, Dec. 20eagleboard.org/, 2ssed: 02-Oct-2013S. Henao, “Sistem
os de la Huella Plun Sistema Embeb
vol. 1, no. 23, pp
de imágenes. 199
mentation. A Sur
hods: a survey,” I00, Oct. 2003. dition Updated for
za, “EXTRACCOS DE LA HUEDE VISIÓN al de Óptica yAplicaciones, 20
SA, 2006, p. 170. ast and Efficient L1. tion Toolkit (IT
MULTIESPECT,” Youtube, 2013
M. [Fecha de acces
,” Estado Nutricit/es/. ”. 2nd. Edition. I
ad del Cauca, Jagister en IngenPercepción y Sistlle. Investigador omputacional - CBicial, el aprendizae de puntos.
utomática (1995)tica y Visión ArtiDirector de la Esde la Universida
gación en Percepcbótica móvil, la v
ara la na de
ystem frared 2010. ory of 985.
ebcam m/es-
anced ol. 14,
Basic ol. 13,
g for
ing: a IEEE
005. 2013. 3]. ma de lantar bido,” p. 80–
96, p.
rvey,”
Image
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CIÓN ELLA
POR y IV 13, p.
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TRAL 3. [En
en: so: 1-
ional,
SBN-
Joven niería temas en el BBC. aje de
) de la ificial scuela ad del ción y visión
2686 IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, VOL. 13, NO. 8, AUG. 2015