CN103491328A - 带图像校正的静脉投影仪及图像校正方法 - Google Patents

带图像校正的静脉投影仪及图像校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带图像校正的静脉投影仪，能够使静脉图像直接显示在皮肤表面，包括：近红外光源，红外图像采集模块，投影图像采集模块，控制器模块，成像模块，投影光源，和投影镜头。本发明还公开了一种上述静脉投影仪的图像校正方法，包括如下步骤：(1)采集待检测部位的静脉红外图像；(2)根据静脉红外图像在检测部位的皮肤表面形成静脉投影图像；(3)采集待检测部位的皮肤表面的静脉投影图像；(4)根据静脉红外图像校正静脉投影图像的位置。本发明能够检测静脉投影图像的位置，当其与静脉实际位置偏离时具有自动校正的功能。

Description

带图像校正的静脉投影仪及图像校正方法
技术领域
本发明涉及一种辅助型医疗设备，具体涉及一种带图像校正的静脉投影仪。本发明还涉及一种静脉投影仪的图像校正方法。
背景技术
静脉穿刺是常用的一种给药方法，但是皮肤下的静脉单凭肉眼很难分辨，操作难度大，尤其对于新的实习医生或者护士不容易一次找到，多次扎针会给病人带来痛苦。
如图1所示，目前有静脉投影仪设备帮助解决上述问题，例如发明专利审定授权说明书CN200410104287.9公开的一种静脉投影仪，包括红外光源1、红外摄像头2、红外反射镜3、成像器件4、蓝绿色光源5、和镜头6。红外光源1照射手掌，静脉红外图像通过镜头6透射到红外反射镜3以后折射到红外摄像头2，红外摄像头2识别出红外图像把信号传给成像器件4，成像器件4显示出图像，绿蓝色光源5照射成像器件4，使成像器件4显示出的图像为绿蓝色图像，此绿蓝色图像穿过红外反射镜3再通过镜头6投射到手背上。
上述装置仍具有以下问题：系统为开环系统，当静脉投影图像的位置偏离静脉实际位置时不具有检测和校正功能；光源的波谱选择范围不明确，检测静脉的效果不可靠。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种带图像校正的静脉投影仪，能够检测静脉投影图像的位置，当其与静脉实际位置偏离时具有自动校正的功能。本发明还需要提供一种静脉投影仪的图像校正方法。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种带图像校正的静脉投影仪，能够使静脉图像直接显示在皮肤表面，包括：
近红外光源，设置于基板上且与待检测部位对应的位置；
红外图像采集模块，设置于基板上方，与控制器模块连接，用于采集待检测部位的静脉红外图像；
投影图像采集模块，设置于基板上方，与控制器模块连接，用于采集待检测部位的静脉投影图像；
控制器模块，输入端连接所述的红外图像采集模块和投影图像采集模块，输出端连接成像模块，用于控制成像模块根据静脉红外图像形成静脉投影图像，并比较所述的静脉红外图像和所述的静脉投影图像的位置，对所述的静脉投影图像进行校正；
成像模块，与所述控制器模块连接，用于根据所述静脉红外图像形成静脉投影图像；
投影光源，照射所述的成像模块；
投影镜头，与所述成像模块连接，用于在皮肤表面投影所述的静脉投影图像。
优选地，本发明的带图像校正的静脉投影仪，所述红外图像采集模块与所述的投影图像采集模块为同一位置设置的两个独立摄像头。
优选地，本发明的带图像校正的静脉投影仪，所述红外图像采集模块与所述的投影图像采集模块为同一个摄像头和不同滤光镜片组合的图像采集模块。
进一步地，本发明的带图像校正的静脉投影仪，其特征在于，所述的近红外光源为660nm～1100nm的LED光源。
进一步地，本发明的带图像校正的静脉投影仪，所述投影光源为蓝绿光源。
进一步地，本发明的带图像校正的静脉投影仪，所述成像模块为LCOS投影成像器件。
本发明还公开了一种静脉投影仪的图像校正方法，能够使静脉图像直接显示在皮肤表面，包括如下步骤：
步骤S1，采集待检测部位的静脉红外图像；
步骤S2，根据静脉红外图像在待检测部位的皮肤表面形成静脉投影图像；
步骤S3，采集待检测部位的皮肤表面的静脉投影图像；
步骤S4，根据静脉红外图像校正静脉投影图像的位置。
优选地，本发明的静脉投影仪的图像校正方法，步骤(1)和步骤(3)采用同一个CMOS图像传感器与不同滤光镜的组合进行采集。
优选地，本发明的静脉投影仪的图像校正方法，步骤(1)和步骤(3)采用同一位置的两个独立CMOS图像传感器分别进行采集。
本发明的带图像校正的静脉投影仪，能够检测静脉投影图像的位置，当其与静脉实际位置偏离时具有自动校正的功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是现有的静脉投影仪；
图2是本发明的静脉投影仪的一个实施例；
图3是本发明的静脉投影仪的另一个实施例；
图4是本发明的静脉投影仪的图像校正方法流程图；
图5是本发明的静脉投影仪的图像校正方法的一个实施例。
图中的附图标记为：1、红外光源；2、红外摄像头；3、红外反射镜；4、成像器件；5、蓝绿色光源；6、镜头；21、基板；22、近红外光源；23、静脉投影仪主体；24、摄像头；25、投影镜头；26、滤镜；27、控制电路；31、基板；32、近红外光源；33、静脉投影仪主体；34、第一摄像头；35、第二摄像头；36、投影镜头；37、控制电路。
具体实施方式
波长在660nm-1100nm的近红外LED光源照射人体的静脉血管时，该波段的光容易穿透骨骼和肌肉组织，而静脉血管内的血红蛋白，对该波段的红外光表现出充分的吸收特性，可以利用CMOS摄像头或者红外CCD成像传感器拍摄到静脉图像。
如图4所示，根据上述原理，本发明公开了一种静脉投影仪的图像校正方法，能够使静脉图像直接显示在皮肤表面，包括如下步骤：
(1)采集待检测部位的静脉红外图像；
(2)根据静脉红外图像在待检测部位的皮肤表面形成静脉投影图像；
(3)采集待检测部位的皮肤表面的静脉投影图像；
(4)根据静脉红外图像校正静脉投影图像的位置。
其中步骤(1)和步骤(3)可以采用同一个CMOS图像传感器与不同滤光镜的组合进行采集，也可以采用同一位置的两个独立CMOS图像传感器分别进行采集，下面用两个实施例分别进行说明。
实施例一
如图2所示为本发明的带图像校正的静脉投影仪的一个实施例，能够使静脉图像直接显示在皮肤表面，包括基板21和上方的投影仪主体23，投影仪主体23包括：
近红外光源22，设置于基板21上且与待检测部位(如图中所示的手掌)对应的位置，近红外光源为660nm～1100nm的LED光源；
控制电路27，控制电路27进一步包括：控制器模块，输入端连接所述的红外图像采集模块和投影图像采集模块，输出端连接成像模块，用于控制成像模块根据静脉红外图像形成静脉投影图像，并比较所述的静脉红外图像和所述的静脉投影图像的位置，对所述的静脉投影图像进行校正；成像模块，与所述控制器模块连接，用于根据所述静脉红外图像形成静脉投影图像，成像模块可以为LCOS投影成像器件；和投影光源，照射所述的成像模块，投影光源优选为蓝绿光源。
置于基板21上方的一个摄像头24，与控制器模块连接，用于采集待检测部位的静脉红外图像和待检测部位的静脉投影图像。摄像头24前端具有滤镜26可以过滤不同的特征光谱，例如可以过滤红外光谱，当安装滤镜后摄像头24可以作为投影图像采集模块使用，当去掉红外滤镜26后摄像头可以拍摄红外图像，作为红外图像采集模块使用。
投影镜头25，与所述成像模块连接，用于在皮肤表面投影所述的静脉投影图像。
基于上述静脉投影仪系统，本发明的图像校正方法可以采用图5所示的流程，包括如下步骤：
(1)将待检测部位至于基板的图像采集区；
(2)用基板采集区内的红外光源从底部照射待检测部位；
(3)用红外摄像头(安装红外滤镜26)采集待检测部位的静脉红外图像；
(4)控制模块将静脉红外图像传输给成像模块；
(5)在投影光源照射下投影镜头将静脉图像投影在待检测部位的皮肤表面；
(6)用普通摄像头(去掉红外滤镜26)采集皮肤表面的投影图像
(7)判断投影图像与静脉红外图像位置是否一致？如果否则根据静脉红外图像调整投影图像位置，直到检测位置一直。
实施例二
如图3所示为本发明的带图像校正的静脉投影仪的另一个实施例，包括基板31和上方的投影仪主体33，投影仪主体33包括：
近红外光源32，设置于基板31上且与待检测部位(如图中所示的手掌)对应的位置，近红外光源为660nm～1100nm的LED光源。
控制电路37，控制电路37进一步包括：控制器模块，输入端连接所述的红外图像采集模块和投影图像采集模块，输出端连接成像模块，用于控制成像模块根据静脉红外图像形成静脉投影图像，并比较所述的静脉红外图像和所述的静脉投影图像的位置，对所述的静脉投影图像进行校正；成像模块，与所述控制器模块连接，用于根据所述静脉红外图像形成静脉投影图像，成像模块可以为LCOS投影成像器件；和投影光源，照射所述的成像模块，投影光源优选为蓝绿光源。
置于基板31上方同一位置的第一摄像头34和第二摄像头35，分别与控制器模块连接，用于采集待检测部位的静脉红外图像和待检测部位的静脉投影图像。第一摄像头34为投影图像采集模块，第二摄像头35内带有红外滤镜，作为红外图像采集模块使用。
投影镜头35，与所述成像模块连接，用于在皮肤表面投影所述的静脉投影图像。
基于上述静脉投影仪系统，本发明的图像校正方法可以采用图5所示的流程，包括如下步骤：
(1)将待检测部位至于基板的图像采集区；
(2)用基板采集区内的红外光源从底部照射待检测部位；
(3)用红外摄像头(图3中的第二摄像头35)采集待检测部位的静脉红外图像；
(4)控制模块将静脉红外图像传输给成像模块；
(5)在投影光源照射下投影镜头将静脉图像投影在待检测部位的皮肤表面；
(6)用普通摄像头(图3中的第一摄像头34)采集皮肤表面的投影图像
(7)判断投影图像与静脉红外图像位置是否一致？如果否则根据静脉红外图像调整投影图像位置，直到检测位置一直。
以上所述均为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对本领域的技术人员来说，可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和范围内，所做的任何修改和等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带图像校正的静脉投影仪，能够使静脉图像直接显示在皮肤表面，其特征在于，包括：
近红外光源，设置于基板上且与待检测部位对应的位置；
红外图像采集模块，设置于基板上方，与控制器模块连接，用于采集待检测部位的静脉红外图像；
投影图像采集模块，设置于基板上方，与控制器模块连接，用于采集待检测部位的静脉投影图像；
控制器模块输入端连接所述的红外图像采集模块和投影图像采集模块，输出端连接成像模块，用于控制成像模块根据静脉红外图像形成静脉投影图像，并比较所述的静脉红外图像和所述的静脉投影图像的位置，对所述的静脉投影图像进行校正；
成像模块，与所述控制器模块连接，用于根据所述静脉红外图像形成静脉投影图像；
投影光源，照射所述的成像模块；
投影镜头，与所述成像模块连接，用于在皮肤表面投影所述的静脉投影图像。
2.如权利要求1所述的带图像校正的静脉投影仪，其特征在于，所述红外图像采集模块与所述的投影图像采集模块为同一位置设置的两个独立摄像头。
3.如权利要求1所述的带图像校正的静脉投影仪，其特征在于，所述红外图像采集模块与所述的投影图像采集模块为同一个摄像头和不同滤光镜片组合的图像采集模块。
4.如权利要求2或3所述的带图像校正的静脉投影仪，其特征在于，所述的近红外光源为660nm～1100nm的LED光源。
5.如权利要求2或3所述的带图像校正的静脉投影仪，其特征在于，所述投影光源为蓝绿光源。
6.如权利要求2或3所述的带图像校正的静脉投影仪，其特征在于，所述成像模块为LCOS投影成像器件。
7.一种静脉投影仪的图像校正方法，能够使静脉图像直接显示在皮肤表面，其特征在于，包括如下步骤：
(1)采集待检测部位的静脉红外图像；
(2)根据静脉红外图像在待检测部位的皮肤表面形成静脉投影图像；
(3)采集待检测部位的皮肤表面的静脉投影图像；
(4)根据静脉红外图像校正静脉投影图像的位置。
8.如权利要求7所述的静脉投影仪的图像校正方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(3)采用同一个CMOS图像传感器与不同滤光镜的组合进行采集。
9.如权利要求7所述的静脉投影仪的图像校正方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(3)采用同一位置的两个独立CMOS图像传感器分别进行采集。
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