CN105466864A - 基于色度分析的巩膜黄染检测仪 - Google Patents

基于色度分析的巩膜黄染检测仪 Download PDF

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CN105466864A CN201511017441.3A CN201511017441A CN105466864A CN 105466864 A CN105466864 A CN 105466864A CN 201511017441 A CN201511017441 A CN 201511017441A CN 105466864 A CN105466864 A CN 105466864A
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王心醉
吕甜甜
陈骁
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Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
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Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands

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Abstract

本案涉及基于色度分析的巩膜黄染检测仪，包括：摄像头；中央处理器，其与摄像头连接；照明系统，其包括照明灯和控制器，照明灯与控制器相连，控制器与中央处理器相连；其中，照明系统的照明区域至少与摄像头的采集区域重叠；存储硬盘，其与中央处理器数据连接；人机交互系统，其包括显示屏和物理按键，显示屏和物理按键分别与中央处理器连接；电源，其与中央处理器相连；其中，摄像头的视场角≥90°。本案实现了对巩膜黄染的非接触式定量测量，有助于医生对具有巩膜黄染症状患者进行快速筛查，同时也可为医生进行进一步的诊断和治疗提供重要参考。

Description

基于色度分析的巩膜黄染检测仪
技术领域
本发明涉及一种巩膜黄染检测装置，特别涉及一种基于色度分析的巩膜黄染检测仪。
背景技术
黄疸是一种常见临床症状与体征，其发生是由于人体胆红素代谢障碍而引起血清内胆红素浓度升高所致。临床上表现为巩膜、粘膜、皮肤及其他组织被染成黄色。因巩膜含有较多的弹性硬蛋白，与胆红素有较强的亲和力，故黄疸患者巩膜黄染常先于粘膜、皮肤而首先被察觉。当血清总胆红素浓度在17.1-34.2μmol/L，而肉眼看不出黄疸时，称隐性黄疸或亚临床黄疸；当血清总胆红素浓度超过34.2μmol/L时，临床上即可通过肉眼发现黄疸，也称为显性黄疸。常见的黄疸型疾病有胆道阻塞、肝炎和一些血液病。随着病情程度的不同，黄疸还会有柠檬色，橘黄色，黄绿色，暗黄色等不同变化。
黄疸引发者特点：1)黄疸首先出现于巩膜，硬腭后部及软腭粘膜上，随着血中胆红素浓度的继续增高，粘膜黄染更明显时才会出现皮肤黄染；2)巩膜黄染呈连续的，近角巩膜缘处黄染轻，黄色淡，远角巩膜缘处黄染重，黄色深。对巩膜黄染的准确检测可以及时发现患者的黄疸症状，有利于黄疸型疾病的早期筛查、诊断及治疗。
目前国内外临床对巩膜黄染的检查主要通过重氮法等生化检测方法进行胆红素检测，该方法需要采血，具有有创、成本较高、耗时较长等缺点。采用无创光学方法的胆红素检测设备主要为经皮胆红素检测仪，但是只能应用于新生儿黄疸疾病的初次筛查。随着传感检测与光电技术的发展，研发广泛适用于具有黄疸症状患者的非接触式巩膜黄染检测仪成为可能。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于通过对现有巩膜黄染检测仪结构的改进，来获得一种非接触式的高检测精度的基于色度分析的巩膜黄染检测仪。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于色度分析的巩膜黄染检测仪，包括：
摄像头，其用于采集人眼图像；
中央处理器，其与所述摄像头数据连接；
照明系统，其包括照明灯和控制器，所述照明灯与所述控制器相连，所述控制器与所述中央处理器相连；其中，所述照明系统的照明区域至少与所述摄像头的采集区域重叠；
存储硬盘，其与所述中央处理器数据连接；
人机交互系统，其包括显示屏和物理按键，所述显示屏和物理按键分别与所述中央处理器连接；
电源，其与所述中央处理器相连；
其中，所述摄像头的视场角≥90°。
优选的是，所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其中，所述中央处理器中至少含有一个LVDS接口。
优选的是，所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其中，所述照明灯的显色指数大于90。
优选的是，所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其中，所述摄像头包括有顺次设置的镜头、棱镜、滤光片、CCD传感器和电路板。
优选的是，所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其中，所述电路板上至少含有一个LVDS接口，所述摄像头通过该LVDS接口与所述中央处理器实现数据连接。
优选的是，所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其中，所述电源为充电电池。
优选的是，所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其中，所述中央处理器为ARM开发板或DSP开发板。
本发明的有益效果是：本案实现了对巩膜黄染的非接触式定量测量，有助于医生对具有巩膜黄染症状患者进行快速筛查，同时也可为医生进行进一步的诊断和治疗提供重要参考。
附图说明
图1为基于色度分析的巩膜黄染检测仪的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本案列出一实施例的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其包括：
摄像头，其用于采集人眼图像；这种采集是非接触式的。
中央处理器，其与摄像头数据连接；
照明系统，其包括照明灯和控制器，照明灯与控制器相连，控制器与中央处理器相连；其中，照明系统的照明区域至少与摄像头的采集区域重叠，但可以覆盖并大于摄像头的采集区域；
存储硬盘，其与中央处理器数据连接；存储硬盘用于保存设备断电后不会被清空的信息。保存的信息包括：拍摄的人眼图像，检测得到的巩膜黄染区域的色度信息等。
人机交互系统，其包括显示屏和物理按键，显示屏和物理按键分别与中央处理器连接；显示屏的显示内容包括测量参数、检测图像、检测结果等。物理按键的功能包括开机、关机、拍照、检测结果保存等；
电源，其与中央处理器相连，用于为整个设备供电；
其中，摄像头的视场角≥90°，从而可以提高巩膜黄染的检测精度。
在上述实施例中，中央处理器中至少含有一个LVDS接口，LVDS接口用于传输数字信号，以满足低功耗、低误码率、低串扰和低辐射的要求。
在上述实施例中，照明灯的显色指数大于90。照明系统受中央处理器控制，用于在摄像头采集眼部图像时提供照明。照明系统要求光源的显色指数高于90，使摄像头采集到接近于真实颜色的人眼图像，以保证巩膜色度提取的准确性。
在上述实施例中，摄像头优选包括有顺次设置的镜头、棱镜、滤光片、CCD传感器和电路板。电路板可直接输出数字信号。
在上述实施例中，电路板上至少含有一个LVDS接口，摄像头通过该LVDS接口与中央处理器实现数据连接。
在上述实施例中，电源优选为充电电池。
在上述实施例中，中央处理器优选为ARM开发板或DSP开发板。中央处理器采用LVDS接口接收摄像头输出的数字化的人眼图像，经图像处理软件分析，得到巩膜黄染区域的色度信息，进行保存和显示。
巩膜黄染检测仪的检测方法为：
1、接收摄像头采集的患者双眼图像；
2、双眼内轮廓提取；
3、双眼中心区域检测，对瞳孔光斑点进行检测及填充；
4、双眼瞳孔粗定位，分别得到双眼瞳孔区域的粗略位置信息；
5、对双眼瞳孔区域进行中心点判读，分别得到双眼瞳孔中心点位置；
6、以双眼瞳孔中心点为圆心提取虹膜边缘，虹膜边缘以外至人眼内轮廓的区域即为双眼巩膜区域；
7、对巩膜区域进行血管噪声切割，分别得到双眼巩膜黄染区域。
8、分别提取双眼巩膜黄染区域的色度信息，通过显示屏显示。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其特征在于，包括：
摄像头，其用于采集人眼图像；
中央处理器，其与所述摄像头数据连接；
照明系统，其包括照明灯和控制器，所述照明灯与所述控制器相连，所述控制器与所述中央处理器相连；其中，所述照明系统的照明区域至少与所述摄像头的采集区域重叠；
存储硬盘，其与所述中央处理器数据连接；
人机交互系统，其包括显示屏和物理按键，所述显示屏和物理按键分别与所述中央处理器连接；
电源，其与所述中央处理器相连；
其中，所述摄像头的视场角≥90°。
2.如权利要求1所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其特征在于，所述中央处理器中至少含有一个LVDS接口。
3.如权利要求1所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其特征在于，所述照明灯的显色指数大于90。
4.如权利要求2所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其特征在于，所述摄像头包括有顺次设置的镜头、棱镜、滤光片、CCD传感器和电路板。
5.如权利要求4所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其特征在于，所述电路板上至少含有一个LVDS接口，所述摄像头通过该LVDS接口与所述中央处理器实现数据连接。
6.如权利要求1所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其特征在于，所述电源为充电电池。
7.如权利要求1所述的基于色度分析的巩膜黄染检测仪，其特征在于，所述中央处理器为ARM开发板或DSP开发板。
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