CN106175787A - 一种小儿指纹测试及指静脉采集识别设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小儿指纹测试及指静脉采集识别设备及方法，所述小儿指纹测试及指静脉采集识别设备设有底座部件，立柱部件，升降云台部件；所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备还含有CCD摄像设备，图像显示设备以及用于对采集的指纹和指静脉图像进行观察、诊断、分割、聚类、计算与识别的计算机处理终端。其优点表现在：设备体积小且具有便携功能；图像清晰，能放大处理，且色彩智能比对，利于医者的观察分析，利于医者诊断；采集数据能传输进计算机处理终端，利用计算机进行图像分割、聚类、计算与识别，最大程度地避免传统诊断技术的误判、误识别。
Description
【技术领域】
本发明涉及医疗器械及诊断技术领域，具体地说，是一种小儿指纹测试及指静脉采集识别设备及方法。
【背景技术】
指纹，是浮露于小儿两手食指掌侧前缘的脉络。观察小儿指纹形色变化来诊察疾病的方法，称为“指纹诊法”，仅适用于三岁以下的幼儿。指纹是手太阴肺经的一个分支，故与诊寸口脉意义相似。指纹分“风”、“气”、“命”三关，即食指近掌部的第一节为“风关”，第二节为“气关”，第三节为“命关”。望指纹的方法将患儿抱到向光处，医者用左手的食指和拇指握住患儿食指末端，以右手大拇指在其食指掌侧，从命关向气关、风关直推几次，用力要适当，使指纹更为明显，便于观察。
看“指纹”是古代医家诊断小儿疾病寒热虚实的手段之一，一般多用于3岁以下小儿，这是由于3岁以内小儿的皮肤娇嫩，“指纹”显示清晰，易于观察。3岁以上小儿或成年后，其“指纹”隐伏于皮肉之内往往不易观察，故不再用“指纹”诊断疾病，而以诊脉代替之。
看“指纹”是传统的中医诊疗方法，该诊疗方法更多地依赖医者肉眼观察，其效果受客观条件、医者的经验、视力和视觉识别能力等主观因素的影响，没有利用影像技术进行对指纹形状的放大观察，也没有利用现代计算机技术对指纹的图像进行采集、数据的处理和比对。
综上所述，亟需一种指纹测试设备，该设备具有体积小、可以方便拆卸和组装，有足够便携性能，并具有利用影像技术进行对指纹形状的放大观察的功能，还具有利用计算机技术对指纹的图像进行采集、数据的处理、比对和识别的功能，但是目前关于此类器械还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种体积小、可以方便拆卸和组装，有足够便携性能的设备。
本发明的再一的目的是，提供一种具有利用影像技术进行对指纹形状的放大观察的功能，具有利用计算机技术对指纹的图像进行采集、数据的处理和比对功能的指纹测试设备。
本发明的另一的目的是，提供一种具有手指静脉的影像采集，并对采集的影响资料进行分析、处理，提取静脉分布图像，得到特征图，用于指静脉的识别的设备。
为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是：提供一种小儿指纹测试及指静脉采集识别设备。
所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备，包括小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的底座部件，小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件，和小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的升降云台部件。
所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的底座部件包括设备底座，以及通过支腿固定在底座上的托指工作平台，做为一种优选，支腿为四根短圆柱；所述的托指平台有中空的设计，中空的四周设有台阶，能用于支撑和定位光学玻璃或指托，并方便迅速更换和安装。所述的指托工作平台还有前后两端均有圆弧凹槽的设计，其主要作用是用于从两个方向均能定位拳头和手指的位置。所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的底座的后方两侧立柱内有做为一种优选的矩形凹槽的设计，用于插入并定位带有矩形导向轨的立柱。
所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件包括通过立柱左侧铰链连接的显示屏旋转托架，所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件还包括立柱右侧的立柱固定锁紧旋钮，立柱升降旋钮，以及做为一种优选的立柱两侧的矩形导向轨。所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件还包括立柱中间下部的升降导轨的下限止挡，起到对设备和被测试小儿手臂的安全和保护的作用。所述的立柱还具有做为一种优选的凹形“燕尾”槽的特征。立柱的凹形“燕尾”槽与带有凸形“燕尾”槽特征的升降导轨相配合，旋转立柱升降旋钮，通过其内部的齿轮齿条机构完成升降导轨的升降动作。
所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的升降云台部件包括升降导轨和多维度云台，所述的多维度云台是利用万向节的原理设计，能形成左右方向和前后方向的角度变化；所述的多维度云台的最下方有圆形孔洞设计，用于定位和安装CCD摄像机的作用；所述的升降导轨还具有做为一种优选的凸形“燕尾”槽的特征，升降导轨凸形“燕尾”槽与带有凹形“燕尾”槽特征的立柱相配合，旋转立柱升降旋钮，通过其内部的齿轮齿条机构完成升降导轨的上、下升降动作。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：利用CCD摄像机及其镜头的对焦功能对指纹进行摄像和拍照，利用齿轮齿条传动机构迅速调整CCD摄像机拍摄位置，利用CCD摄像机的镜头的手动对焦环进行CCD摄像机对焦的调节，利用摄像机的安装云台进行拍摄范围的调整。利用通过摄像机的输出端子连接显示屏或电脑终端，通过显示屏对图像进行观察或利用计算机对指纹的图像进行采集、数据的处理和比对。
所述指纹进行摄像和拍照，是将指托放入托指平台的中空处，并利用托指平台的中空四周的台阶设计进行对指托的嵌入定位，小儿的手臂从指纹测试设备的底座的两侧导向轨之间伸入，并将手指的食指伸直平放在指托上，将显示屏嵌入显示屏托架中并旋转至适合的观察位置。旋松立柱锁紧旋钮，和多维度云台锁紧旋钮，打开镜头的内置灯和显示屏，通过对显示屏进行成像观察，旋转立柱升降旋钮粗调至合适高度后，通过转动镜头的手动对焦环，使显示屏显示出清晰的小儿食指掌侧的指纹部分图像，操作者手握镜头的对焦环并调整焦距的同时，能前后左右地摆动镜头，以实现对小儿指纹所有部位的观察和拍摄。
为实现上述第三个目的，本发明采取的技术方案是：利用近红外LED光源照明待检测手指，将近红外透过滤光片移至镜头前滤除杂光干扰，CCD摄像机工作于黑白模式，手指静脉中流动的血液吸收特定波长的光线，能得到手指静脉清晰的图像，调整图像的位置和角度，使其符合规格，提取静脉分布图像，得到特征图，再将得到的手指静脉特征信息进行记录和识别。
所述的手指静脉的影像采集，是将近红外透过滤光片安装在镜头上，将光学玻璃放入托指平台的中空处，并利用托指平台的中空四周的台阶设计进行对指托的嵌入定位，小儿的手臂从指纹测试设备的底座的两侧导向轨之间伸入，并将手指的食指伸直平放在光学玻璃上，将显示屏嵌入显示屏托架中并旋转至适合的观察位置。旋松立柱锁紧旋钮，和多维度云台锁紧旋钮，打开安装在底座上的近红外照明光源和显示屏，通过边对显示屏进行成像观察，边旋转立柱升降旋钮粗调至合适高度后，通过转动镜头的手动对焦环，使显示屏显示出清晰的小儿手指静脉部分图像，操作者手握镜头的对焦环并调整焦距的同时，能前后左右地摆动镜头，以实现更大范围的对小儿手指静脉清晰的图像的观察和拍摄。
本发明优点在于：
1、设备体积小，能方便拆卸和组装，且具有便携功能。
2、图像清晰，色彩还原程度高，且能放大处理，利于医者的观察分析，利于医者诊断。
3、采用CCD摄像机实时采集手指的多幅图片，其采集数据能传输进计算机处理终端，利用计算机进行图像分割、聚类、计算与识别，最大程度地避免传统诊断技术的误判、误识别。
【附图说明】
附图1是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的前侧方分解示意图。
附图2是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的后侧方分解示意图。
附图3是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的底座部件示意图。
附图4是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件示意图。
附图5是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的升降云台部件示意图。
附图6是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的指纹测试工作状态前侧方装配示意图。
附图7是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的指纹测试工作状态后侧方装配示意图。
附图8是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的手指静脉图像检测状态前侧方装配示意图。
附图9是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的手指静脉图像检测状态后侧方装配示意图。
附图10是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备处于显示屏后转的工作状态装配示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1.底座 2.托指工作平台
3.显示屏旋转托架 4.立柱
5.升降导轨 6.多维度云台
7.摄像机 8.近红外透过滤光片
9.光学玻璃 10.镜头
11.手动对焦环 12.指托
13.近红处照明光源 14.显示屏
15.多维度云台锁紧旋钮 16.立柱固定锁紧旋钮
17.立柱升降旋钮 18.升降导轨下限止挡
19.矩形导向轨
实施例1
请参看图1和图2，图1是附图1是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的前侧方分解示意图。附图2是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的后侧方分解示意图。所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备包括底座1，托指工作平台2，显示屏旋转托架3，立柱4，升降导轨5，多维度云台6，CCD摄像机7，近红外透过滤光片8，光学玻璃9，带手动对焦环11的镜头10，指托12，近红处照明光源13，显示屏14，多维度云台锁紧旋钮15，立柱固定锁紧旋钮16，立柱升降旋钮17，升降导轨下限止挡18，矩形导向轨19。
请参看图3，图3是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的底座部件示意图。所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的底座部件包括设备底座1，以及通过支腿固定在底座1上的托指工作平台2，做为一种优选，支腿为四根短圆柱。所述的托指平台2有中空的设计，中空的四周设有台阶，能用于支撑和定位光学玻璃9或指托12，并方便迅速安装和更换。所述的指托工作平台2还有前后两端均有圆弧凹槽的设计，其主要作用是用于从两个方向均能定位拳头和手指的位置。所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的底座1的后方两侧立柱内有做为一种优选的矩形凹槽的设计，用于插入并定位带有矩形导向轨19的立柱4。
请参看图4，图4是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件示意图。所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件包括通过立柱4左侧铰链连接的显示屏旋转托架3，所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件还包括立柱4右侧的立柱固定锁紧旋钮16，立柱升降旋钮17，以及做为一种优选的立柱4两侧的矩形导向轨19。所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的立柱部件还包括立柱4中间下部的升降导轨的下限止挡18，起到对设备和被测试小儿手臂的安全和保护的作用。所述的立柱4还具有做为一种优选的凹形“燕尾”槽的特征。柱4的凹形“燕尾”槽与带有凸形“燕尾”槽特征的升降导轨5相配合，旋转立柱升降旋钮17，通过其内部的齿轮齿条机构完成升降导轨5的升降动作。
请参看图5，图5是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的升降云台部件示意图。所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的升降云台部件包括升降导轨5和多维度云台6，所述的多维度云台6是利用万向节的原理设计，能形成如图5中箭头所示的左右方向和前后方向的角度变化。所述的多维度云台6的最下方有圆形孔洞设计，用于定位和安装CCD摄像机7。所述的升降导轨5还具有做为一种优选的凸形“燕尾”槽的特征。升降导轨5凸形“燕尾”槽与带有凹形“燕尾”槽特征的立柱4相配合，旋转立柱升降旋钮17，通过其内部的齿轮齿条机构完成升降导轨5的如图5中箭头所示的上、下升降动作。
实施例2
请参看图6和图7，图6是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的指纹测试工作状态前侧方装配示意图。图7是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的指纹测试工作状态后侧方装配示意图。将指托12放入托指平台2的中空处，并利用托指平台2的中空四周的台阶设计进行对指托的嵌入定位，小儿的手臂从指纹测试设备的底座1的两侧导向轨之间伸入，并将手指的食指伸直平放在指托12上，将显示屏14嵌入显示屏托架3中并旋转至适合的观察位置。旋松立柱锁紧旋钮16和多维度云台锁紧旋钮15，打开镜头10的内置LED灯，和显示屏14，通过对显示屏14进行成像观察，边旋转立柱升降旋钮17粗调至合适高度后，通过转动镜头10的手动对焦环11，使显示屏显示出清晰的小儿食指掌侧的指纹部分图像，操作者手握镜头10的对焦环11并调整焦距的同时，能前后左右地摆动镜头，以实现对小儿指纹所有部位的观察和拍摄。做为一种优选，利用通过CCD摄像机7的输出端子连接显示屏或电脑终端，通过显示屏对图像进行观察或利用计算机对指纹的图像进行采集、数据的处理和比对。
实施例3
请参看图8和图9，图8是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的手指静脉图像检测状态前侧方装配示意图。图9是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的手指静脉图像检测状态后侧方装配示意图。将近红外透过滤光片8安装在镜头10上，将光学玻璃9放入托指平台2的中空处，并利用托指平台2的中空四周的台阶设计进行对指托的嵌入定位，小儿的手臂从指纹测试设备的底座1的两侧导向轨之间伸入，并将手指的食指伸直平放在光学玻璃9上，将显示屏14嵌入显示屏托架3中并旋转至适合的观察位置。旋松立柱锁紧旋钮16，和多维度云台锁紧旋钮15，打开安装在底座1上的近红外照明光源13和显示屏14，通过对显示屏14进行成像观察，边旋转立柱升降旋钮17粗调至合适高度后，通过转动镜头10的手动对焦环11，使显示屏显示出清晰的小儿手指静脉部分图像，操作者手握镜头10的对焦环11并调整焦距的同时，能前后左右地摆动镜头，以实现更大范围的对小儿手指静脉清晰的图像的观察和拍摄。做为一种优选，采用CCD摄像机7实时采集手指的多幅图片，数据传输进计算机处理终端进行图像分割、聚类、识别与计算，计算结果包括手指可见特征静脉的长度、宽度与颜色，计算结果还包括见特征静脉的长度占据手指的比例；计算的结果与处理后的图像数据能自动在默认目录按照时间序号进行保存。利用计算机处理及相应的软件技术，实现对获取的手指静脉影像进行分析、处理，提取静脉分布图像，得到特征图，再将得到的手指静脉特征信息进行记录和识别。
实施例4
请参看图10,图10是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备处于显示屏后转的工作状态装配示意图。该实施例是利用了显示屏14嵌入安装至显示屏托架并能随显示屏托架3旋转的特点，以及托指工作平台2的形状前后对称的特点，当设备处于图10的状态时，医者的操作位置和小儿食指放置位置与实施例2和实施例3的位置相反，即小儿处于显示屏14的背面测试位置，医者从显示屏14的正面进行操作设备和图像的观察与拍摄记录。其优点是小儿指纹测试及指静脉采集识别设备具有适应不同的测试操作习惯的人性化要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种小儿指纹测试及指静脉采集识别设备，其特征在于，所述小儿指纹测试及指静脉采集识别设备设有底座部件，立柱部件，升降云台部件；所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备还含有CCD摄像设备，图像显示设备以及用于对采集的指纹和指静脉图像进行观察、诊断、分割、聚类、计算与识别的计算机处理终端。
2.根据权利要求1所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备，其特征在于，所述的底座部件含有设备底座，以及通过支腿固定在底座上的托指工作平台；所述的托指平台有中空的设计，中空的四周设有台阶，能用于支撑和定位光学玻璃或指托，并方便迅速安装和更换；所述的指托工作平台还有对称的圆弧凹槽的设计，所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备的底座的两侧立柱内有矩形凹槽的设计，用于插入并定位带有矩形导向轨的立柱。
3.根据权利要求1所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备，其特征在于，所述的立柱部件包括通过立柱铰链连接的能旋转显示屏的旋转托架；立柱上设有锁紧旋钮，立柱升降旋钮，矩形导向轨；所述的立柱还具有的凹形“燕尾”槽的特征。立柱的凹形“燕尾”槽与带有凸形“燕尾”槽特征的升降导轨相配合，旋转立柱升降旋钮，通过其内部的齿轮齿条机构完成升降导轨的升降动作。
4.根据权利要求1所述的小儿指纹测试及指静脉采集识别设备，其特征在于，所述的升降云台部件包括升降导轨和多维度云台；所述的多维度云台是利用万向节的原理设计，能形成左右方向和前后方向的角度变化；所述的多维度云台的下方有圆形孔洞设计，用于定位和安装CCD摄像机；所述的升降导轨有凸形“燕尾”槽与带有凹形“燕尾”槽特征的立柱相配合。
5.一种小儿指纹测试方法，其特征在于，利用CCD摄像机及其镜头的对焦功能对指纹进行摄像和拍照，利用齿轮齿条传动机构迅速调整CCD摄像机拍摄位置，利用CCD摄像机的镜头的手动对焦环进行CCD摄像机对焦的调节，利用摄像机的安装云台进行拍摄范围的调整；利用通过摄像机的输出端子连接显示屏或电脑终端，通过显示屏对图像进行观察或利用计算机对指纹的图像进行采集、数据的处理和比对。
6.根据权利要求5所述指纹测试方法，其特征在于，指纹进行摄像和拍照，是将指托放入托指平台的中空处，并利用托指平台的中空四周的台阶设计进行对指托的嵌入定位，小儿的手臂从指纹测试设备的底座的两侧导向轨之间伸入，并将手指的食指伸直平放在指托上，将显示屏嵌入显示屏托架中并旋转至适合的观察位置；旋松立柱锁紧旋钮，和多维度云台锁紧旋钮，打开镜头的内置灯和显示屏，通过对显示屏进行成像观察，旋转立柱升降旋钮粗调至合适高度后，通过转动镜头的手动对焦环，使显示屏显示出清晰的小儿食指掌侧的指纹部分图像，操作者手握镜头的对焦环并调整焦距的同时，能前后左右地摆动镜头，以实现对小儿指纹所有部位的观察和拍摄。
7.一种小儿指静脉采集识别方法，其特征在于，利用近红外LED光源照明待检测手指，将近红外透过滤光片移至镜头前滤除杂光干扰，CCD摄像机工作于黑白模式，手指静脉中流动的血液吸收特定波长的光线，能得到手指静脉清晰的图像，调整图像的位置和角度，使其符合规格，提取静脉分布图像，得到特征图，再将得到的手指静脉特征信息进行记录和识别。
8.根据权利要求7所述的小儿指静脉采集识别方法，其特征在于，手指静脉的影像采集，是将近红外透过滤光片安装在镜头上，将光学玻璃放入托指平台的中空处，并利用托指平台的中空四周的台阶设计进行对指托的嵌入定位，小儿的手臂从指纹测试设备的底座的两侧导向轨之间伸入，并将手指的食指伸直平放在光学玻璃上，将显示屏嵌入显示屏托架中并旋转至适合的观察位置；旋松立柱锁紧旋钮，和多维度云台锁紧旋钮，打开安装在底座上的近红外照明光源和显示屏，通过边对显示屏进行成像观察，边旋转立柱升降旋钮粗调至合适高度后，通过转动镜头的手动对焦环，使显示屏显示出清晰的小儿手指静脉部分图像，操作者手握镜头的对焦环并调整焦距的同时，能前后左右地摆动镜头，以实现更大范围的对小儿手指静脉清晰的图像的观察和拍摄。
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| CN201610591074.6A CN106175787A (zh) | 2016-07-26 | 2016-07-26 | 一种小儿指纹测试及指静脉采集识别设备及方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2016
- 2016-07-26 CN CN201610591074.6A patent/CN106175787A/zh active Pending
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