CN106821313A - 多光谱皮肤检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多光谱皮肤检测仪，包括仓室，仓室的侧壁设有侧部成像装置。所述的侧部成像装置上设有氙气灯和图像采集装置，在图像采集装置之前设有可切换的滤光片；所述的图像采集装置之前设有转动框架，在转动框架上设有至少一片窄带滤光片。本发明提供的一种多光谱皮肤检测仪，能够利用多光谱对患者的体表进行全面检测，克服正常光线下，部分皮肤病难以被发现的弊端，使患者能够及早治疗，降低治疗费用，提高治疗效果。且私密性高，便于为患者所接受。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，特别是一种多光谱皮肤检测仪。
背景技术
皮肤病是发生在体表皮肤、毛发、黏膜等部位的疾病。皮肤病为常见、多发性疾病，使患者难受（疼痛、瘙痒）、难看（如痤疮、白癜风等）、失能（如关节型银屑病、硬皮病等），甚至死亡（如重症药疹、天疱疮、红斑狼疮等）。皮肤病的皮损表现、皮损的发生和发展过程，反映了疾病的性质、转归。单靠医生“眼看、手摸”，易受观察者生理、心理和外界环境等因素影响,即使经验丰富的医生也难十分准确表达和判断各种各样的肤色以及皮肤病变部位的细微变化，更无法真实记录、客观比较病情转归及治疗效果。
现有的皮肤检测设备多用于门诊诊断，检测效率低，私密性不佳，使患者的使用体验不佳，甚至造成患者的抵触心理。尤其是在涉及全身体表检查的情形下，现有的门诊皮肤检测设备难以满足患者的要求。
中国专利文献CN 105380609 A提供了一种基于多光谱的皮肤检测方法与系统，包括光谱采集步骤、光谱预处理步骤、皮肤特性参数测定步骤、评测模型建立步骤、皮肤特性检测步骤 ；系统包括检测探头装置，光谱探测装置，系统控制装置，数据处理反馈装置 ；检测探头装置由多个 LED 光源，滤波片和光纤组成 ；光源头装置由白光 LED 和多个用于荧光光谱激发的不同峰值波长的 LED 构成 ；光纤装置为大芯径光纤 ；光谱探测装置由小型光谱仪或集成了带通滤光片和光探测器的组合系统构成 ；系统控制装置由微处理器和驱动控制电路组成 ；数据处理反馈装置包括微处理器和显示屏。本发明是基于多光谱的大信息量、低背景噪声、快速、有效的检测 ；检测系统廉价、便携、小型 ；能用于皮肤综合特性参数的全面的无损检测。但是该系统仍存在检测效率较低，用于全身体表检测时，私密性不佳的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多光谱皮肤检测仪，能够快速对患者做出全面检查，且检测效率高，降低医生的工作强度，私密性较佳，能够满足患者的就诊要求。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种多光谱皮肤检测仪，包括仓室，仓室的侧壁设有侧部成像装置。
优选的方案中，所述的侧部成像装置上设有氙气灯和图像采集装置，在图像采集装置之前设有可切换的滤光片；
所述的图像采集装置之前设有转动框架，在转动框架上设有至少一片窄带滤光片。
优选的方案中，在转动框架上设有1~6片窄带滤光片。
优选的方案中，在转动框架上还设有偏振滤光片和空位。
优选的方案中，侧部成像装置上还设有至少一个LED光源。
优选的方案中，侧部成像装置与升降装置连接。
优选的方案中，在仓室的侧壁还设有多个辅助照明装置；在仓室的顶部设有顶部成像装置。
优选的方案中，在仓室内还设有手持式皮肤检测装置，手持式皮肤检测装置与交互式显示装置连接。
优选的方案中，所述的侧部成像装置最少为三组，在侧壁沿圆周均布。
优选的方案中，所述的侧部成像装置最少为一组，在仓室的中间底部设有转台。
本发明提供的一种多光谱皮肤检测仪，能够利用多光谱对患者的体表进行全面检测，克服正常光线下，部分皮肤病难以被发现的弊端，使患者能够及早治疗，降低治疗费用，提高治疗效果。且私密性高，便于为患者所接受。优选的方案中，采用可升降的侧部成像装置和转台，能够以扫描的方式获取患者的体表信息，降低了设备的整体成本。设置的手持式皮肤检测装置，能够在初步全面检测的指引下，对局部皮肤作更细致的检测，设置的交互式显示装置，能够以交互的方式指导用户自行完成检测项目，在降低医生劳动强度，提高医生诊疗效率的同时，也提高了私密性。本发明采用可见光和近红外光、伍德氏光和偏振光组合的方式，对全身皮肤进行无损伤检测，测量精度高。通过测量皮肤表面荧光光谱，协助诊断皮肤病性质及皮肤表面微生物感染种类。能够精确测量并记录皮损面积，客观记录病情变化，有助于指导治疗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的整体结构主视示意图。
图2为本发明的整体结构俯视示意图。
图3为本发明中图像采集装置的整体结构示意图。
图4为本发明中顶部成像装置和侧部成像装置的结构示意图。
图5为本发明中转台驱动装置的结构示意图。
图中：仓室1，仓室门101，顶部成像装置2，氙气灯201，第一LED光源202，第二LED光源203，第三LED光源204，图像采集装置205，窄带滤光片206，转动框架207，偏振滤光片208，空位209，侧部成像装置3，交互式显示装置4，转台5，转台转盘51，转台定盘52，转台驱动装置6，电机61，蜗轮蜗杆减速器62，齿轮组63，升降装置7，手持式皮肤检测装置8，数据采集装置9，显示装置10，辅助照明装置11。
具体实施方式
如图1~5中，一种多光谱皮肤检测仪，包括仓室1，本例中的仓室1为一遮光的密闭空间，具有良好的通风，仓室1的侧壁设有侧部成像装置3，可选的多个侧部成像装置3沿着仓室的内壁布置，每个侧部成像装置3执行不同的检测功能，例如分别采用日光、伍德氏光或其他近红外光以及偏振光照射皮肤，以获得不同光照条件下的皮肤影像，为医生的诊断提供依据，伍德氏光的波长分布在295-420nm，优选为320-400nm，由此获得荧光成像，例如用于诊断白癜风，白癜风会有明显的荧光。其他近红外光波长为650~1000nm。用于诊断癌变、过敏或痤疮。
另一可选的方案中，所述的侧部成像装置3最少为三组，在侧壁沿圆周均布。通过侧部成像装置3的依次成像，每个侧部成像装置3都具有日光、伍德氏光或其他近红外光以及偏振光照射皮肤，获得不同光照条件下的皮肤影像的功能。由此结构，能够提高诊断的速度，但是相对成本也较高。
另一可选的方案如图1中，在仓室1的中部设有旋转的转台5。由此结构，通过转台5的转动，使身体的各个部位均被侧部成像装置3依次扫描。扫描过程为，转台转过1个转角，例如30°后暂停，各个侧部成像装置3依次启动，分别完成不同的图像采集任务，然后转台再转过1个转角，以此类推，完成整个身体表面的图像扫描，建立基于不同光谱的三维图像，便于医生快速诊断结果。图像扫描后输入到数据采集装置9内，并在显示装置10中显示，涉及数据采集的步骤均为现有技术中常用的，此处不再赘述。
本例中的转台5设有转台驱动装置6，具体结构为，转台5分为，转台定盘52和转台转盘51，在转台定盘52和转台转盘51之间设有推力轴承，优选采用圆锥滚子轴承。本例中的转台5采用了凸台的结构，以避免使用过程中，需要挖地基的问题。转台驱动装置6中，电机61与蜗轮蜗杆减速器62的蜗杆连接，蜗轮蜗杆减速器62的蜗轮输出轴通过齿轮组63与转台转盘51连接，采用其他可替换的传动装置，例如同步带传动或链传动也是可行的。优选的电机61采用可调速电机或步进电机、伺服电机，通过设置的编码器或光电传感器，由主控装置控制转台转盘51的转角，以使转台转盘51暂时停止，便于获得高精度的图像。
优选的方案中，在仓室1的顶部设有顶部成像装置2。由此结构，便于获得更为精密清晰的图像。
优选的方案如图中，所述的侧部成像装置3和顶部成像装置2上设有氙气灯201和图像采集装置205，在图像采集装置205之前设有可切换的滤光片。由此结构，以氙气灯201产生全光谱的光线，以模拟日光，经过切换不同的滤光片，使图像采集装置205获取不同的光谱图像。本例中的图像采集装置并不仅仅用于诊断，采用偏振滤光片208的结构还能够采集无高光的图像，以利于在建模过程中作为曲面贴图的基准。即建模以偏振滤光片208采集的图像作为基准，其余图像则以偏振滤光片208的图像的坐标进行变换后直接贴图生成三维影像，由此大幅减少了建模过程中的计算量。图像采集装置205优选的采用阵列式ccd或cmos传感器作为采集装置。本例中将多光谱集成在一个成像装置中，由此能够在仓室1内仅设置一个侧部成像装置3和顶部成像装置2即可，从而降低了设备的成本。
优选的方案如图3中，所述的图像采集装置205之前设有转动框架207，在转动框架207上设有至少一片窄带滤光片206。优选的方案中，在转动框架207上设有1~6片窄带滤光片206。优选的方案中，在转动框架207上还设有偏振滤光片208和空位209。当处于空位时，则产生模拟的日光，而其他窄带滤光片206则分别获取295~1000nm下的光源图像，例如分别对应，295-350nm，350-400nm，500-620nm，850-870nm和920-950nm等。通过该结构，进一步降低了设备的成本。
优选的方案如图4中，侧部成像装置3和顶部成像装置2上还设有至少一个LED光源。优选的用不同波长的LED激光管投射不同波长激光，收集及检测在皮肤表面的漫射荧光，定量确定不同皮肤病、代谢产物、微生物、药物等性质。由此结构，在成本增加不多的前提下，提供了更多的功能。
优选的方案中，侧部成像装置3与升降装置7连接。由此结构，便于降低图像的畸变，获得更为精密的图像。优选的，本例的升降装置采用同步带升降装置。在仓室1内设有同步带，同步带的上端和底端设有带轮，电机通过传动机构驱动带轮旋转，优选的电机采用伺服电机。
优选的方案如图1中，在仓室1的侧壁还设有多个辅助照明装置11。由此结构，便于获得无阴影的图像，以提高三维图片的拼接效果。
优选的方案如图1中，在仓室1内还设有手持式皮肤检测装置8，手持式皮肤检测装置8与交互式显示装置4连接。当获得体表皮肤的全面图像后，根据对全面图像的分析，找出异常位置，由软件自动，或者由医生指导患者，在异常位置以手持式皮肤检测装置8进一步加以扫描检测。患者可以自行选择是否保存当前的图像，或者删除敏感部位的图像。以提高私密性。交互式显示装置4优选的为带有触控板的显示设备，例如类似ipad的设备。手持式皮肤检测装置8优选为多光谱皮肤毛发显微电镜和/或紫外线显微照相机检测设备。进一步优选的，还包括无接触激光测厚仪。
以优选的实施例进一步说明如下，使用时，患者从仓室门101进入到仓室内，暴露体表皮肤，保持大字型或举手的姿势不动，各个顶部成像装置2和侧部成像装置3依次成像，或者转台5转动30度，停止，顶部成像装置2和侧部成像装置3依次以日光、偏振光、伍德氏光和近红外光照射并采集图像，并将图像传送至数据采集装置9，进行运算、建模，得到三维人体图像，异常位置进行面积自动计算。以便于医生进一步判断治疗效果。依次转动360°，完整的人体建模完成，医生根据整个体表状况，进一步指示患者用手持式皮肤检测装置8对局部皮肤进行扫描，以获得更多局部位置的信息，患者能够删除敏感部位的影像后提交。通过以上步骤，实现高效率的体表皮肤检测。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多光谱皮肤检测仪，包括仓室（1），其特征是：仓室（1）的侧壁设有侧部成像装置（3）。
2.根据权利要求1所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：所述的侧部成像装置（3）上设有氙气灯（201）和图像采集装置（205），在图像采集装置（205）之前设有可切换的滤光片；
所述的图像采集装置（205）之前设有转动框架（207），在转动框架（207）上设有至少一片窄带滤光片（206）。
3.根据权利要求2所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：在转动框架（207）上设有1~6片窄带滤光片（206）。
4.根据权利要求2所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：在转动框架（207）上还设有偏振滤光片（208）和空位（209）。
5.根据权利要求2所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：侧部成像装置（3）上还设有至少一个LED光源。
6.根据权利要求1所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：侧部成像装置（3）与升降装置（7）连接。
7.根据权利要求1所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：在仓室（1）的侧壁还设有多个辅助照明装置（11）；在仓室（1）的顶部设有顶部成像装置（2）。
8.根据权利要求1所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：在仓室（1）内还设有手持式皮肤检测装置（8），手持式皮肤检测装置（8）与交互式显示装置（4）连接。
9.根据权利要求1所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：所述的侧部成像装置（3）最少为三组，在侧壁沿圆周均布。
10.根据权利要求1所述的一种多光谱皮肤检测仪，其特征是：所述的侧部成像装置（3）最少为一组，在仓室（1）的中间底部设有转台（5）。
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