CN107149462A - 一种基于智能终端的静脉显像装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于智能终端的静脉显像装置，包括图像采集模块、图像处理模块、光源及光路处理模块、DMD芯片及控制板模块，利用所述图像处理模块驱动图像采集模块对体表皮肤图像进行采集，并对采集后的体表皮肤图像进行处理，之后所述DMD芯片及控制板模块接收所述图像处理模块发出的指令，调整DMD芯片镜面旋转的角度，同时将处理后的静脉图像传输至DMD芯片上，所述光源及光路处理模块将光源发出的光投射到DMD芯片上，最后投影到目标显示区域，可实现静脉的实时显示，并可使投影的静脉图像和实际静脉位置紧密重合，大大减小误差，且投影图像清晰直观，所述基于智能终端的静脉显像装置也具有操作简单，体积小及价格便宜等优点。

Description

一种基于智能终端的静脉显像装置及方法
技术领域：
本发明涉及医疗辅助领域，具体涉及一种基于智能终端的静脉显像装置及方法。
背景技术：
静脉注射是一种基础性抢救治疗患者的临床医疗技术，其中静脉穿刺要求操作者稳、快、准锁定目标位置。由于老人、婴幼儿、化疗病患、心血管衰弱者、肥胖人群等因自身体质原因导致皮下静脉在体表显示的清晰度不足，在临床诊疗中，难于直接以肉眼准确判断静脉访问困难者的静脉位置，静脉穿刺的成功率得不到有效保证。静脉穿刺操作失误或者重复操作，带来的治疗延误、增加病患痛苦等一系列不良后果，可能造成医患双方矛盾加剧，甚至引发医患纠纷。现有静脉显像设备包括透射式显影产品、显示器显影产品和投影式显影产品。透射式显影产品缺点是显影效果不明显，只适合如手背等静脉丰富且皮肤较薄处的图像采集；显示器显影产品缺点是图像观看不够直观，设备体积较大；投影式显影产品的缺点是体积较大，操作比较复杂，投影的静脉图像和实际静脉的位置容易产生误差，且价格比较昂贵，导致很多医院等其他区域无法配备此设备。
发明内容：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于智能终端的静脉显像装置及方法，具有可减小投影的静脉图像与实际静脉位置间的误差、操作简单、体积小、价格便宜的优点。
为实现上述目的，本发明提供的基于智能终端的静脉显像装置，包括图像采集模块、图像处理模块、光源及光路处理模块、DMD芯片及控制板模块和电源模块，所述电源模块用于给其他模块供电；所述图像采集模块包括智能终端上的摄像头和位于摄像头前的红外滤光片，所述图像处理模块为智能终端处理器内部程序，用于驱动所述摄像头透过所述红外滤光片对体表皮肤图像进行采集，并对采集后的体表皮肤图像进行处理；所述光源及光路处理模块包括智能终端光源、位于智能终端光源前的可见光滤光片、准直镜和平面镜，所述DMD芯片及控制板模块通过数据线与智能终端连接，其包括DMD芯片和DMD控制板，所述智能终端光源发出的光可依次经过所述可见光滤光片、所述准直镜和所述平面镜投射到所述DMD芯片上，所述DMD芯片用于接收经所述图像处理模块处理后的体表皮肤图像，所述图像处理模块控制所述DMD芯片控制板进而调整所述DMD芯片镜面旋转的角度。
所述DMD芯片及控制板模块还包括一位于所述DMD芯片前的扩束镜。
本发明还提供一种利用上述基于智能终端的静脉显像装置进行静脉显像的方法，包括以下步骤：
1)开启智能终端的摄像头和光源，图像处理模块驱动摄像头拍摄待测皮肤图像；
2)图像处理模块对接收到的待测皮肤图像进行图像处理得到相应的静脉图像；
3)DMD芯片及控制板模块接收图像处理模块的指令后，调整DMD芯片镜面旋转的角度，同时将提取出的静脉图像传输至DMD芯片上；
4)光源发出的光经过可见光滤光片变为单色可见光，再经过准直镜、平面镜反射到DMD芯片上，最后投影到目标显示区域。
在步骤2)中，对接收到的待测皮肤图像进行图像处理的具体过程依次为去噪、灰度化、图像增强、图像分割与提取。
在步骤2)中，运用Niblack方法对待测皮肤图像进行图像分割。
由上述技术方案可知，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明为基于智能终端的静脉显像装置，利用智能终端处理器的图像处理模块驱动所述摄像头透过所述红外滤光片对体表皮肤图像进行采集，并对采集后的体表皮肤图像进行处理，之后所述DMD芯片及控制板模块接收所述图像处理模块发出的指令，调整DMD芯片镜面旋转的角度，同时将处理后的静脉图像传输至DMD芯片上，所述光源及光路处理模块将智能终端光源投射到所述DMD芯片上，最后经过所述扩束镜，投影到目标显示区域，可实现静脉的实时显示，并可使投影的静脉图像和实际静脉位置紧密重合，大大减小误差，且投影图像清晰直观；所述基于智能终端的静脉显像装置也具有操作简单，体积小及价格便宜等优点。
附图说明：
图1为本发明基于智能终端的静脉显像装置的结构示意图；
图2为本发明基于智能终端的静脉显像装置中图像处理模块的处理流程图；
本实施例中：1-摄像头，2-红外滤光片，3-准直镜，4-可见光滤光片，5-平面镜，6-DMD芯片，7-扩束镜，8-DMD控制板，9-数据线，10-智能终端，11-设备外壳，12-智能终端光源。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明基于智能终端的静脉显像装置，包括图像采集模块、图像处理模块、光源及光路处理模块、DMD芯片及控制板模块和电源模块，所述电源模块为其他模块供电。所述图像采集模块包括智能终端上的摄像头1和位于摄像头1前的红外滤光片2，所述摄像头1用于拍摄手背或者其它位置的皮肤表面图像，所述红外滤光片2可排除自然光的影响，以提高静脉成像的效果；所述图像处理模块为智能终端处理器内部程序，用于驱动所述图像采集模块对体表皮肤图像进行采集，并对采集后的体表皮肤图像进行去噪、灰度化、图像增强以及图像分割与提取，以得到精准的静脉图像，具体可参见如图2所示的图像处理模块的处理流程图。所述光源及光路处理模块包括智能终端光源12、位于智能终端光源12前的可见光滤光片4、准直镜3和平面镜5，所述DMD芯片及控制板模块通过数据线9与智能终端10连接，其包括DMD芯片6和DMD控制板8，所述DMD控制板8可控制DMD芯片6镜面旋转的角度，智能终端光源12发出的光可依次经过所述可见光滤光片4、所述准直镜3和所述平面镜5投射到所述DMD芯片6上。所述图像处理模块对体表皮肤图像进行处理后，发出指令给所述DMD芯片及控制板模块，所述DMD芯片及控制板模块接收指令后调整DMD芯片6镜面旋转的角度，同时将处理后得到的静脉图像传输至DMD芯片6上，所述光源及光路处理模块将智能终端光源12发出的光投射到所述DMD芯片6上，最后投影到目标显示区域。
所述智能终端10外设有一设备外壳11，所述图像采集模块、所述光源及光路处理模块和所述DMD芯片及控制板模块位于所述设备外壳11内，所述DMD芯片及控制板模块还包括一位于所述DMD芯片6前的扩束镜7，光束从所述DMD芯片6反射出来后经过所述扩束镜7，将来自所述DMD芯片6的静脉图像投影扩大。
本发明还提供一种利用上述基于智能终端的静脉显像装置进行静脉显像的方法，包括以下步骤：
1)开启智能终端的摄像头和光源，图像处理模块驱动摄像头拍摄待测皮肤图像；
2)图像处理模块对接收到的待测皮肤图像进行去噪、灰度化、图像增强、图像分割与提取，得到相应的静脉图像；其中，图像分割运用Niblack方法；
3)DMD芯片及控制板模块接收图像处理模块的指令后，调整DMD芯片镜面旋转的角度，同时将提取出的静脉图像传输至DMD芯片上；
4)光源发出的光经过可见光滤光片变为单色可见光，再经过准直镜、平面镜反射到DMD芯片上，最后投影到目标显示区域。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种基于智能终端的静脉显像装置，其特征在于，包括：图像采集模块、图像处理模块、光源及光路处理模块、DMD芯片及控制板模块和电源模块，所述电源模块用于给其他模块供电；所述图像采集模块包括智能终端上的摄像头和位于摄像头前的红外滤光片，所述图像处理模块为智能终端处理器内部程序，用于驱动所述摄像头透过所述红外滤光片对体表皮肤图像进行采集，并对采集后的体表皮肤图像进行处理；所述光源及光路处理模块包括智能终端光源、位于智能终端光源前的可见光滤光片、准直镜和平面镜，所述DMD芯片及控制板模块通过数据线与智能终端连接，其包括DMD芯片和DMD控制板，所述智能终端光源发出的光可依次经过所述可见光滤光片、所述准直镜和所述平面镜投射到所述DMD芯片上，所述DMD芯片用于接收经所述图像处理模块处理后的体表皮肤图像，所述图像处理模块控制所述DMD芯片控制板进而调整所述DMD芯片镜面旋转的角度。
2.如权利要求1所述的基于智能终端的静脉显像装置，其特征在于：所述DMD芯片及控制板模块还包括一位于所述DMD芯片前的扩束镜。
3.采用权利要求1所述的基于智能终端的静脉显像装置进行静脉显像的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)开启智能终端的摄像头和光源，图像处理模块驱动摄像头拍摄待测皮肤图像；
2)图像处理模块对接收到的待测皮肤图像进行图像处理得到相应的静脉图像。
3)DMD芯片及控制板模块接收图像处理模块的指令后，调整DMD芯片镜面旋转的角度，同时将提取出的静脉图像传输至DMD芯片上；
4)光源发出的光经过可见光滤光片变为单色可见光，再经过准直镜、平面镜反射到DMD芯片上，最后投影到目标显示区域。
4.如权利要求3所述的静脉显像的方法，其特征在于：在步骤2)中，对接收到的待测皮肤图像进行图像处理的具体过程依次为去噪、灰度化、图像增强、图像分割与提取。
5.如权利要求4所述的静脉显像的方法，其特征在于：在步骤2)中，运用Niblack方法对待测皮肤图像进行图像分割。
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