CN105212893A - 投影取像架构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种投影取像架构至少包含侦测光源、偏振分光镜、投影单元、处理单元及影像感测单元。其中侦测光源用以提供侦测光线投射至物体以产生影像光线。此影像光线经由影像感测单元感测后，且处理单元对此影像光线进行影像处理以产生影像，利用投影单元将物体的影像投影至物体上。

Description

投影取像架构

【技术领域】

本发明涉及一种投影取像架构，特别涉及一种利用近红外光侦测物体，进而将侦测到的影像投影至此物体上的架构。

【背景技术】

由于人体组织中的含氧血红素(oxy-hemoglobin,HbO2)与脱氧血红素(deoxy-hemoglobin,Hb)具有吸收近红外光区段的光线的特性，因此近红外光(Near-infrared,NIR)已成为监测人体组织的重要技术。当对人体组织施以近红外光照射时，近红外光会被人体组织中的各种组成成份吸收、散射，且血管会与其它相邻的生理组织形成某种形式的对比的光学影像。因此，只要对此光学影像做适当的处理，便能将人体组织中的血管显现出来。

然而，对于目前以近红外光照射的血管影像还需对应于实际人体上的位置，而无法实时从人体上判断血管的分布。举例而言，如医护人员在对病人施以开刀手术或注射时，若能以近红外光侦测病人的血管分布，并且实时投影至侦测部位，则医护人员就能够清楚且快速的判断病人血管的分布以准确完成开刀手术或注射。

【发明内容】

因此，本发明的目的在于，提供一种投影取像架构，以使得医护人员能够实时从人体上判断血管的分布。

基于上述目的，本发明实施例提供一种投影取像架构至少包含侦测光源、偏振分光镜、投影单元、处理单元及影像感测单元。

其中，侦测光源用以提供侦测光线，此侦测光线为近红外光，其波长范围介于700纳米至1400纳米，使得人体组织得以吸收及散射此近红外光。而偏振分光镜则配置于侦测光线的传递路径上，用以反射侦测光线。

此外，侦测光线与经由投影单元反射的侦测光线的偏振方向正交。如此一来，此侦测光线便能够通过偏振分光镜全反射至投影单元。

较优选地，投影单元进一步反射经由偏振分光镜反射的侦测光线，使得侦测光线穿透偏振分光镜后经由镜头投射至物体以产生影像光线。其中此物体可例如为人体、动物或其它可被近红外光侦测的物体。

较优选地，影像感测单元通过处理单元电性连接于投影单元。其中影像光线经由镜头射至偏振分光镜，以通过偏振分光镜反射影像光线至影像感测单元。且处理单元对影像光线进行影像处理后以产生影像，利用投影单元将物体的影像经由镜头投影至物体上。

较优选地，投影单元为液晶(LiquidCrystal,LC)投影显示器或数字光处理(DigitalLightProcessing,DLP)投影显示器。前述的影像感测单元为电荷耦合组件(ChargeCoupledDevice,CCD)影像传感器或互补式金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,CMOS)影像传感器。

较优选地，投影单元还包含可见光源，用以提供投影单元投影影像时所需的光线。其中，此可见光源的波长范围介于400纳米至700纳米。

根据上述技术方案，本发明的投影取像架构利用近红外光侦测人体血管，且将血管分布投影至人体上，以利医护人员判断。

另外，本发明的投影取像架构利用近红外光持续侦测且实时投影至人体上，即使人体在移动中也能够清楚地判断血管的位置及分布。

【附图说明】

图1为本发明的投影取像架构于侦测物体时的架构示意图。

图2为本发明的投影取像架构于接收影像光线时的架构示意图。

图3为本发明的投影取像架构于投影影像时的架构示意图。

图4为利用本发明的投影取像架构侦测人体手部的血管的示意图。

【附图标记说明】

10：侦测光源

101：第一侦测光线

102：第二侦测光线

103：影像光线

104：影像

20：偏振分光镜

30：投影单元

40：影像感测单元

50：镜头

60：物体

70：处理单元

80：投影取像架构

90：手部

91：血管

【具体实施方式】

以下将参照相关附图，说明根据本发明的投影取像架构的实施例，为了便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。

请参阅图1，图1为本发明的投影取像架构于侦测物体时的架构示意图。此投影取像架构至少包含侦测光源10、偏振分光镜20、投影单元30、处理单元70及影像感测单元40。

其中，侦测光源10用以提供沿着偏振方向的第一侦测光线101，此偏振方向可例如为S偏振或P偏振。其中第一侦测光线101为近红外光，其波长范围可例如介于700纳米至1400纳米。而偏振分光镜20则配置于第一侦测光线101的传递路径上，用以反射第一侦测光线101。这样，此第一侦测光线101便能够通过偏振分光镜20全反射至投影单元30。此投影单元30可例如为液晶(LiquidCrystal,LC)投影显示器或数字光处理(DigitalLightProcessing,DLP)投影显示器。

可选地，投影单元30进一步反射经由偏振分光镜20反射的第一侦测光线101，以产生偏振方向与第一侦测光线101正交的第二侦测光线102。此第二侦测光线102的偏振方向可例如为P偏振或S偏振，使得第二侦测光线102能够穿透偏振分光镜20后经由镜头50投射至物体60。其中此物体60可例如为人体、动物或其它可被近红外光侦测的物体60。

请参阅图1及图2，图2为本发明的投影取像架构于接收影像光线时的架构示意图。当第二侦测光线102穿透偏振分光镜20后经由镜头50投射至物体60时，则此物体60产生影像光线103经由镜头50射至偏振分光镜20，使得此影像光线103通过偏振分光镜20反射至影像感测单元40。此影像感测单元40可例如为电荷耦合组件(ChargeCoupledDevice,CCD)影像传感器或互补式金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,CMOS)影像传感器。

请参阅图2及图3，图3为本发明的投影取像架构于投影影像时的架构示意图。此影像感测单元40通过处理单元70电性连接于投影单元30。当影像感测单元40感测到通过偏振分光镜20反射的影像光线103时，此影像光线103则传送至处理单元70，通过处理单元70对此影像光线103进行影像处理以产生影像104。进一步利用投影单元30将物体60的影像104经由镜头50投影至物体60上。

其中，投影单元30还包含可见光源(未绘示)，用以提供投影单元30投影影像104时所需的光线。此可见光源的波长范围可例如介于400纳米至700纳米。

此外，当此投影取像架构于接收物体60的影像光线103及利用投影单元30投影物体60的影像104时，侦测光源皆为关闭的状态。而当此投影取像架构于侦测物体60时，侦测光源才会开启。

请参阅图4，图4为利用本发明的投影取像架构侦测人体手部的血管的示意图。根据此投影取像架构80可例如利用近红外光侦测人体手部90的血管91分布，并且实时投影至人体的手部90，以使得医护人员能够实时从人体上判断血管91的分布，进而快速且准确地完成医疗行为。

此外，利用近红外光持续侦测且实时投影至例如人体的手部90，即使人体在移动中也能够清楚地从人体的手部90判断血管91的位置及分布。

以上实施例仅为举例性，本发明而非限制于此。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对本发明进行的等效修改或变更，均应包含于本发明保护范围中。

Claims (9)

1.一种投影取像架构，包含：

侦测光源，用以提供侦测光线；

偏振分光镜，配置于所述侦测光线的传递路径上，用以反射所述侦测光线；

投影单元，进一步反射经由所述偏振分光镜反射的所述侦测光线，使得所述侦测光线穿透所述偏振分光镜后经由镜头投射至物体以产生影像光线；

处理单元；以及

影像感测单元，通过所述处理单元电性连接于所述投影单元，其中所述影像光线经由所述镜头射至所述偏振分光镜，以通过所述偏振分光镜反射所述影像光线至所述影像感测单元，且所述处理单元对所述影像光线进行影像处理以产生影像，利用所述投影单元将所述物体的所述影像经由所述镜头投影至所述物体上。

2.如权利要求1所述的投影取像架构，其中所述侦测光源为近红外光，所述侦测光源的波长范围介于700纳米至1400纳米。

3.如权利要求1所述的投影取像架构，其中所述投影单元还包含可见光源，用以提供所述投影单元投影所述影像时所需的光线。

4.如权利要求3所述的投影取像架构，其中所述可见光源的波长范围介于400纳米至700纳米。

5.如权利要求1所述的投影取像架构，其中所述侦测光线为沿着第一偏振方向的偏振光。

6.如权利要求5所述的投影取像架构，其中经由所述投影单元反射的所述侦测光线为沿着第二偏振方向的偏振光。

7.如权利要求6所述的投影取像架构，其中所述第一偏振方向与所述第二偏振方向正交。

8.如权利要求1所述的投影取像架构，其中所述投影单元为液晶LC投影显示器或数字光处理DLP投影显示器。

9.如权利要求1所述的投影取像架构，其中所述影像感测单元为电荷耦合组件CCD影像传感器或互补式金属氧化物半导体CMOS影像传感器。