CN106821287A - 便携式口腔检测仪和检测方法 - Google Patents

Abstract

一种便携式口腔检测仪及检测方法，由口腔检测仪和智能手机组成。智能手机为使用者提供口腔图像的预览、拍摄、存储、分析和转发功能。检测仪由主控线路板、微型摄像头、照明光源、标准颜色板和外框架组成。本发明可拍摄口腔的可见光和近红外图像。具有体积小巧便携、操作简单、成本低廉、检测对象多样的特点，智能手机为检测仪提供操作界面、数据存储、分析、传输功能，极大地拓展了检测仪的使用范围，本发明极具应用价值和市场潜力。

Description

便携式口腔检测仪和检测方法

技术领域

本发明涉及医疗诊断仪器，具体是指一种便携式口腔检测仪和检测方法。

技术背景

随着生活节奏的加快，环境污染情况日趋严重，各种慢性疾病的发病率不断攀升，人们也随之也更加关注自身的健康状况。然而，由于时间、距离、费用等多方面的原因，经常性去专业医疗机构使用医疗仪器进行体检对于绝大部分人来说并不可行，而无创的、快速的、价格低廉的、随时随地的身体健康检测技术成为大众的首选。

另一方面，口腔作为人体的一个重要组成部分，它能反映人体多方面的健康信息：

舌诊是观察病人舌质和舌苔的变化以诊察疾病的方法，是中医诊法的特色之一。其中舌质的变化包括舌色(淡红、淡白、红、绛、青、紫)、舌形(老嫩、胖瘦、点刺、裂纹、齿痕)、舌态(痿软、强硬、歪斜、颤动、吐弄、短缩)和舌下脉络(长度、形态、色泽、粗细)；舌苔包括苔质(薄、厚、润、燥、腻、腐、剥落)和苔色(白、黄、灰黑)。舌象是舌色、苔色、舌质、齿纹的统称，它与肝胆病、脾胃病、血液病、肿瘤病、心血管疾病、内分泌系统疾病都存在着关联，是中医诊断疾病的最重要依据之一。舌象除了反映疾病病理，也存在生理变异，包括年龄、性别、体质、禀赋，以及受气候环境的变异。因此科学化、客观化、标准化地采集舌象数据有利于提高疾病诊断的精确性和特性性。

舌下络脉诊法对恶性肿瘤、心肺疾病、肝病、血液病尤具诊断价值。它虽非特异性诊断，但能较好地反映患者对致病动因的整体态势，特别是对气血是否盈亏调和，经络是否通畅，有无痰癖内阻具较大意义。根据中医学中的大量研究，它主要反映的是体循环与微循环的状态及血液有关方面的变化。在排除年龄、个体差异、气候干扰等影响后，其结果可以弥补传统舌诊的不足，为医生诊断提供更多更重要的信息。

然而，由于这些器官藏于口腔内部，难以直接观测，尽管在镜子、手电筒等工具或他人的协助下，可以观测到口腔的部分，但仍然会因为观察角度或照明的原因，难以观测到清晰的图像，且这样通过人眼观测的结果无法保存和传输，难以进行定量分析。

与此同时，近年来，随着移动互联网技术的迅猛发展，智能手机迅速普及并且性能不断提高，通过手机随时随地获取、分析、传输数据成为一种可能。在这种情况下，通过制造一款小巧的个人使用的口腔检测仪器，该仪器可以清晰拍摄口腔内部多种器官的照片，并与智能手机互联，将有效解决人们对于自身健康不断关注，但却难以找到合适的检测手段的难题。

在先技术中，实用新型专利“医用舌像摄影仪”(实用新型专利号：CN86207905U,)采用了近距摄影的方法，集相机、光源、电源及支架于一身，仪器拍摄出的舌像照片构图合理，形色真实，符合自然，只要稍有普通摄影知识的医师和其他人员都可拍出质量较好的照片。

发明专利“便携式近红外舌下静脉采集仪”(发明专利号：CN101214140A)采用近红外光照明、近红外摄像机成像、计算机处理数据的方式，解决了舌下静脉图像近红外图像的获取和处理的问题。

发明专利“智能电子快速舌象诊病机”(发明专利号：CN101543401A)通过数码相机探头拍摄和扫描，把光电数据传输到内制微电脑中，针对舌象自动进行分析、处理和诊断，并将诊断结果与治疗处方打印出来。

发明专利“手持式舌象采集装置”(实用新型专利号：CN203354525U)提出一种手持式舌象采集装置，并采用电热丝加热隔离镜片解决其被口气被雾化的问题，提高检测图像的有效性。

实用新型专利“一种远程无线人体舌象信息采集系统”(实用新型专利号：CN204363958U)，公开了一种远程无线人体舌象信息采集系统，人体舌象信息转换器拍摄照片后，将信号经过WiFi通信或GPRS通信传送到所述的数据采集设备，用于医疗系统，可以采集更准确的数据。

上述专利各自具有一定的优点，但仍然都存在着不足：

1)上述专利除去“手持式舌象采集装置”以外，其余专利需要放置在桌面或地面上才能工作，其体积过大，不具有便携性，严重限制了其使用范围；

2)功能较为单一，仅能以可见光或近红外光中的一种拍摄口腔内部器官的图像，具有较大局限；

3)使用不够方便，在拍摄口腔时，需要实时预览拍摄图像才能获得最佳拍摄的效果，上述专利中所述装置以计算机屏幕或相机屏幕来显示图像，均需要专业人员配合操作才能完成拍摄，无法由被测者单人完成操作；

4)造价昂贵，上述专利中采用了通用相机、近红外相机、计算机等一个或多个较为昂贵的部件，导致其总体造价较高，难以被普通消费者所接受。

发明内容

本发明为了克服上述在先技术的不足，提供一种多功能便携式口腔检测仪及检测方法，该口腔检测仪能同时获取口腔的可见光和近红外成像图片，可以拍摄包括舌象、舌下静脉、咽喉在内的口腔多个部位的高清图片。并且本检测仪通过WIFI与通用的智能手机连接，使用者在智能手机上可以直接实时预览口腔照片并拍摄，智能手机可对所拍摄照片进行初步分析并给出指导性建议，也可以将照片直接发送至其它专业医生或医疗机构，进行更进一步深入分析。该过程完全由使用者一人操作即可完成，且由于检测仪体积小巧，携带方便，使用起来十分便捷，完全可以实现随时随地进行口腔检测，而智能手机为检测仪提供操作界面、数据存储、分析、传输功能，又极大地拓展了检测仪的使用范围，但并不增加检测仪的硬件成本，使得本发明极具应用价值和市场潜力。

本发明的技术解决方案如下：

一种便携式口腔检测仪，由口腔检测仪和智能手机组成，其特点在于：所述的口腔检测仪包括主控线路板、微型摄像头、照明光源、标准颜色板和外框架；

所述的照明光源为环形LED点阵，它由两种不同波长的白光LED和近红外LED间隔分布组成；

所述的微型摄像头由彩色感光芯片和具有调焦功能的镜头构成，用来对口腔内部进行拍照；

所述的主控线路板包含充电电池、数据处理单元和WIFI模块，所述的充电电池为数据处理单元和WIFI模块供电，所述的数据处理单元与所述的微型摄像头、照明光源的白光LED、近红外LED、WIFI模块相连，数据处理单元通过WIFI模块与智能手机互联；

所述的标准颜色板亦为环形，由多种不同的标准色块组成；

所述的外框架形状类似于具有敞口端的杯子或喇叭，所述的主控线路板、微型摄像头、照明光源、标准颜色板自内向外安装固定在所述的外框架的内部，所述的微型摄像头、照明光源、标准颜色板与所述的外框架共轴。

所述的便携式口腔检测仪的检测方法，该方法包括如下步骤：

1)连接口腔检测仪的WIFI：

使用者打开口腔检测仪的电源，打开智能手机，通过WIFI连接口腔检测仪的WIFI模块；

2)预览口腔照片并拍摄：

使用者一手将口腔检测仪的外框架的开口端对准口腔套在嘴上，另一手操作智能手机，设置好口腔检测仪的拍摄参数，打开白色LED照明光源，关闭近红外LED，启用口腔检测仪的白色LED照明拍摄模式，使用者观看智能手机屏幕上的预览图像，调整口腔检测仪的拍摄角度，使图像上的舌头或舌下静脉处于标准颜色板的中心，拍摄一幅可见光图像；关闭照明光源的白色LED，开启近红外LED照明,将口腔检测仪切换至近红外拍摄模式，拍摄近红外图像；

3)颜色校正：

利用标准颜色块对整幅可见光图像进行颜色校正后保存在智能手机上，以消除照明光源和摄像头之间的光谱特性差异；对于近红外图像，直接保存在智能手机上；

4)病理分析：

利用颜色校正处理后的可见光和近红外图像，进行病理分析。

本发明优点在于:

1)本发明便携式口腔检测仪体积小巧，尺寸仅与水杯相当，采用充电电池供电，非常便于携带，可由使用者一人完成所有的操作，真正做到了随时随地对口腔进行检测；

2)本发明便携式口腔检测仪可同时拍摄口腔内部的舌象、舌下静脉、咽喉等部位的可见光和近红外图像，本发明的标准颜色板也在视场范围内，它由多种不同的标准色块组成，用于对拍摄的照片进行颜色校正，以消除照明光源和摄像头的光谱特性差异，提高了系统数据的重复性。为通过口腔图像进行疾病诊断提供准确而全面的信息；

3)本发明智能手机通过WIFI与口腔检测仪相连，为使用者提供口腔图像的预览、拍摄、存储、分析和转发功能。智能手机强大的数据存储、计算和分享功能则极大拓展了本发明的使用场景；

附图说明

图1为本发明多功能便携式口腔检测仪的实施例的平面结构示意图。

图2为本发明电路连接示意图。

图3为本发明照明光源结构示意图。

图4为本发明标准颜色板使用示意图。

图5为本发明的口腔检测仪使用流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明便携式口腔检测仪由智能手机上A和口腔检测仪B两部分组成。

智能手机A通过WIFI与检测仪硬件B相连，为使用者提供口腔图像的预览、拍摄、存储、分析和转发功能。优选地，智能手机为大屏幕触屏手机，为市场上的通用产品，其操作系统为Andro id或IOS操作系统。

口腔检测仪B由主控线路板1、微型摄像头2、照明光源3、标准颜色板4和外框架5组成。其中主控线路板1、微型摄像头2、照明光源3、标准颜色4板依次排列，并安装固定于外框架5内部。

如图2所示，主控线路板1内部包含充电电池1-1、数据处理单元1-2，WIFI模块1-3。可充电电池1-1为其它部件供电，数据处理单元1-2与微型摄像头2相连，控制微型摄像头2拍摄图像；数据处理单元1-2与和照明光源3的白光LED和近红外LED相连，分别控制两种LED的开关；数据处理单元1-2与WIFI模块1-3相连，通过WIFI模块1-3，数据处理单元1-2能与智能手机A互联传输数据。

微型摄像头2对可见光、近红外光感光，并具有自动调焦功能，用来对口腔内部进行拍照。

如图3所示，照明光源3由白光LED和近红外LED间隔分布组成环形LED点阵，与微型摄像头2同轴，并位于其前方，在主控线路板1的控制下，二者可以切换，为系统提供两种不同波长的照明，使得检测仪可以同时提供可见光和近红外两种不同图像。

标准颜色板5亦为环形，它位于远离微型镜头2、靠近口腔的一端，在拍摄口腔照片时，标准颜色板4也在视场范围内，它由多种不同的标准色块组成，用于对拍摄的照片进行颜色校正，以消除照明光源和摄像头的光谱特性差异，提高系统数据的重复性。如图4所示，标准颜色板由A、B、C、D四种不同颜色的色块组成的环状图形，色块采用表面磨砂的塑料或陶瓷片组成，其颜色具有较高的稳定性。环形中央为待拍摄的对象，图4中为舌头的上表面，实际情况中也可以为舌下静脉、咽喉等口腔内部器官。

外框架5起两方面作用，其主要材质为塑料和金属，它一方面对上述部件提供支撑功能，另一方面从机械结构上保证口腔和微型摄像头2的相对位置处于最佳范围，不随使用者的不同而发生变化，它的形状类似于杯子或喇叭，一端开口，另一端封闭，使用时将其开口端套在嘴上即可。

现结合附图5口腔检测仪使用流程图，说明检测仪的工作过程：

1.连接检测仪WIFI

打开口腔检测仪的电源，打开智能手机A，通过WIFI连接口腔检测仪B；

2.预览口腔照片并拍摄

使用者一手将口腔检测仪B开口端对准口腔，另一手操作智能A，设置好口腔检测仪的拍摄参数，并打开白光照明模式，照明光源3的白色LED开启，近红外LED关闭，使用者智能手机屏幕的预览图像，调整拍摄角度，使得在图像上，舌头或舌下静脉处于标准颜色板4的中心，拍摄可见光图片；之后通过操作智能手机A，将口腔检测仪B切换至近红外拍摄模式，照明光源3的白色LED关闭，近红外LED开启,拍摄近红外照片；

3.颜色校正

智能手机A根据论文“颜色校正方法及其在图像处理中的应用”(计算机应用研究，第25卷2008年第8期)中所提到的方法，利用标准颜色块对整幅可见光图像进行颜色校正后保存，以消除照明光源和摄像头的光谱特性差异；对于近红外图像，直接保存。

4.病理分析

对于经过颜色校正处理后的口腔图像，可进行人工对照或分享转发。智能手机A中可存储大量各种疾病患者的舌象或舌下静脉图像样本，使用者可以将拍摄的图像与样本相对照，自行进行疾病初步诊断；智能手机A同时提供图像的分享转发功能，使用者可将拍摄的口腔照片分享转发给专业医生或医疗机构进行进一步的诊断。

Claims (2)

1.一种便携式口腔检测仪，由口腔检测仪和智能手机组成，其特征在于：所述的口腔检测仪包括主控线路板(1)、微型摄像头(2)、照明光源(3)、标准颜色板(4)和外框架(5)；

所述的照明光源(3)为环形LED点阵，它由两种不同波长的白光LED和近红外LED间隔分布组成；

所述的微型摄像头(2)由彩色感光芯片和具有调焦功能的镜头构成，用来对口腔内部进行拍照；

所述的主控线路板(1)包含充电电池(1-1)、数据处理单元(1-2)和WIFI模块(1-3)，所述的充电电池(1-1)为数据处理单元(1-2)和WIFI模块(1-3)供电，所述的数据处理单元(1-2)与所述的微型摄像头(2)、照明光源的白光LED、近红外LED、WIFI模块(1-3)相连，数据处理单元(1-2)通过WIFI模块(1-3)与智能手机互联；

所述的标准颜色板(4)亦为环形，由多种不同的标准色块组成；

所述的外框架(5)形状类似于具有敞口端的杯子或喇叭，所述的主控线路板(1)、微型摄像头(2)、照明光源(3)、标准颜色板(4)自内向外安装固定在所述的外框架(5)的内部，所述的微型摄像头(2)、照明光源(3)、标准颜色板(4)与所述的外框架(5)共轴。

2.权利要求1所述的便携式口腔检测仪的检测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1)连接口腔检测仪的WIFI：

使用者打开口腔检测仪的电源，打开智能手机，通过WIFI连接口腔检测仪的WIFI模块；

2)预览口腔照片并拍摄：

使用者一手将口腔检测仪的外框架(5)的开口端对准口腔套在嘴上，另一手操作智能手机，设置好口腔检测仪的拍摄参数，打开白色LED照明光源，关闭近红外LED，启用口腔检测仪的白色LED照明拍摄模式，使用者观看智能手机屏幕上的预览图像，调整口腔检测仪的拍摄角度，使图像上的舌头或舌下静脉处于标准颜色板的中心，拍摄一幅可见光图像；关闭照明光源的白色LED，开启近红外LED照明,将口腔检测仪切换至近红外拍摄模式，拍摄近红外图像；

3)颜色校正：

利用标准颜色块对整幅可见光图像进行颜色校正后保存在智能手机上，以消除照明光源和摄像头之间的光谱特性差异；对于近红外图像，直接保存在智能手机上；

4)病理分析：

利用颜色校正处理后的可见光和近红外图像，进行病理分析。