CN108523857A - 一种测量人体体表辐射温度的扫描方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种测量人体体表面辐射温度的扫描方法，利用红外热成像探测器相对于被测对象逐个像素作平移或垂直移动，同时连续采集人体体表面辐射温度分布图像，然后根据移动方向从采集的全部人体体表辐射温度分布图像中逐幅提取被测对象中任意一个固定点所对应的像素点的辐射温度，并进行相加累计计算，得到被测对象的任意一个固定点的平均辐射温度并将其作为可信温度，最后将被测对象全部固定点的可信温度值按原坐标通过图像重现软件形成一幅人体体表可信的红外热成像温度分布图像。一种实现上述方法的装置，包括红外热像仪探测器、两轴移动机构、移动机构控制系统和计算机。本发明解决了红外热像仪探测器本身像素坏点带来的影响，测得的数据更准确。
Description
技术领域
本发明涉及物理领域，尤其涉及温度测量技术，特别是一种测量人体体表辐射温度的扫描方法及装置。
背景技术
医疗红外功能影像设备在医疗中得到广泛应用，其采用整幅拍摄的方法来记录人体的体表辐射温度热点，每一个探测器的矩阵点像素都对应于人体某部位的一个体表温度热点。但是，现有技术中，红外热成像探测器经常出现像素坏点。因此，探测器在出厂前，厂家都会做一些处理来屏蔽像素坏点。在医疗应用中，像素坏点对应的部位的体表辐射温度热点数据不真实，会造成误判和形成误差。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种测量人体体表辐射温度的扫描方法。
本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：一种测量人体体表辐射温度的扫描方法，包括一个利用红外热成像探测器采集人体体表辐射温度分布情况的过程，其中，在所述的利用红外热成像探测器采集人体体表辐射温度分布情况的过程中，将一个红外热成像探测器放置在一个平面中，在相对于被测对象静止的状态下，利用所述的红外热成像探测器采集第一幅人体体表辐射温度分布图像，然后将红外热成像探测器在所述的平面中作平移或垂直移动，平移或垂直移动的全部距离等于或者接近于第一幅人体表面温度分布图像的宽度或者高度，在每次平移或垂直移动的距离等于第一幅人体体表辐射温度分布图像中一个像素的宽度或者高度时，利用红外热成像探测器采集一次人体体表辐射温度分布图像，同时记录红外热成像探测器在所述的平面中的移动方向，然后根据所述的移动方向从采集的全部人体体表辐射温度分布图像中逐幅提取被测对象的任意一个固定点所对应的像素点的辐射温度，并进行相加累计计算，得到被测对象的任意一个固定点的平均辐射温度并将其作为可信温度值，最后将被测对象全部固定点的可信辐射温度值按原坐标通过图像重现软件形成一幅人体体表可信辐射温度分布图像。
进一步地，利用一个两轴移动机构来平移红外热成像探测器，所述的两轴移动机构包括一个X轴移动机构和一个Z轴移动机构，所述的X轴与所述的Z轴垂直，利用一个计算机控制两轴移动机构的移动。
进一步地，所述红外热成像探测器在平面中的平移方向包括相互垂直的两个方向。
进一步地，利用一个计算机存储平移或垂直移动过程中采集到的全部人体体表辐射温度分布图像。
本发明还提供了一种实现上述方法的装置，所述的方法包括一个计算机、一个两轴移动机构和一个红外热成像探测器，所述的两轴移动机构包括一个X轴移动机构和一个Z轴移动机构，所述的X轴与所述的Z轴垂直，其特征在于：所述的红外热成像探测器安装于两轴移动机构上，红外热成像探测器的数据输出端和控制端通过数据线和控制线与计算机连接，所述的X轴移动机构和所述的Z轴移动机构分别与一个控制机构连接，所述的控制机构的控制端与计算机连接。
进一步地，所述X轴移动机构和Z轴移动机构均由伺服电机驱动的丝杆滑块机构构成，伺服电机由所述的控制机构控制。
进一步地，所述X轴移动机构和Z轴移动机构各自包括支架、丝杆、滑轨、滑块和伺服电机，所述丝杆沿支架长度方向安装于支架上，丝杆的两侧分别设置一滑轨，所述丝杆两侧的滑轨同样沿支架长度方向安装于支架上，所述滑块安装于丝杆上且滑块与丝杆两侧的滑轨相配合，所述伺服电机安装于支架上且与丝杆的一端连接，通过伺服电机驱动丝杆转动，使得丝杆上的滑块在滑轨导向作用下沿丝杆移动；所述Z轴移动机构竖立设置且由一底座支撑，所述X轴移动机构水平设置且安装于Z轴移动机构的滑块上，所述红外热像仪安装于X轴移动机构的滑块上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用计算机给移动机构控制系统同步指令，移动机构控制系统控制两轴移动机构来单向移动红外热成像探测器，红外热成像探测器每移动一像素扫描一次，实时上传数据至计算机，计算机计算所有数据的平均值并通过图像重现软件重现可信的人体体表辐射温度分布图像。本发明解决了红外热成像探测器本身像素坏点带来的影响，相比以前拍摄方法采用一个矩阵点对应一个人体部位所得到的温度热点数据，本发明测得的数据更准确，生成的人体体表辐射温度分布图作为医疗诊断更有价值，本发明适用于医疗红外功能影像不同像素型号的红外热成像探测器。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的系统图。
图3是两轴移动机构的结构示意图。
图4是用红外热成像探测器的矩阵行作为多点扫描形式的示意图。
图5是用红外热成像探测器的矩阵列作为多点扫描形式的示意图。
具体实施方式：
实施例:
如图1、图2所示，一种测量人体体表辐射温度的扫描方法，包括一个利用红外热成像探测器采集人体体表辐射温度分布情况的过程，其特征在于：在所述的利用红外热成像探测器采集人体体表辐射温度分布情况生成人体体表辐射温度分布图像的过程中，将一个红外热成像探测器1放置在一个平面中，在相对于被测对象静止的状态下，利用所述的红外热成像探测器采集第一幅人体体表辐射温度分布图像，然后将红外热成像探测器在所述的平面中平移或垂直移动，平移或垂直移动的全部距离等于或者接近于第一幅人体体表辐射温度分布图像的宽度或者高度，在每次平移或垂直移动的距离等于第一幅人体体表辐射温度分布图像中一个像素的宽度或者高度时，将红外热成像探测器静止并采集一幅人体体表辐射温度分布图像，同时记录红外热成像探测器在所述的平面中的平移或垂直移动方向，然后根据所述的平移或垂直移动方向从全部人体体表辐射温度分布图像中逐个提取被测对象的任意一个固定点的所有横排或纵排像素辐射温度，并进相加累计计算，得到被测对象的任意一个固定点的平均辐射温度并将其作为可信温度值，最后将被测对象全部固定点的可信辐射温度值按原坐标通过图像重现软件6形成一幅人体体表可信辐射温度分布图像。
进一步地，如图1所示，利用一个两轴移动机构来平移红外热成像探测器，所述的两轴移动机构包括一个X轴移动机构2和一个Z轴移动机构3，所述的X轴与所述的Z轴垂直，利用一个计算机5控制两轴移动机构的移动。
进一步地，所述红外热成像探测器在平面中的平移方向包括相互垂直的两个方向。
进一步地，如图2所示，利用一个计算机存储平移或垂直移动过程中采集到的全部人体表面温度分布图像。
如图1及图2所示，一种实现测量人体表面温度方法的装置，包括一个计算机5、一个两轴移动机构和一个红外热成像探测器1，所述的两轴移动机构包括一个X轴移动机构2和一个Z轴移动机构3，所述的X轴与所述的Z轴垂直，其特征在于：所述的红外热成像探测器安装于两轴移动机构上，红外热成像探测器的数据输出端和控制端通过数据线和控制线与计算机连接，所述的X轴移动机构和所述的Z轴移动机构分别与一个控制机构4连接，所述的控制机构的控制端与计算机连接。
进一步地，所述X轴移动机构和Z轴移动机构均由伺服电机驱动的丝杆滑块机构构成，伺服电机由所述的控制机构控制。
进一步地，如图3所示，所述X轴移动机构和Z轴移动机构各自包括X轴支架201及Z轴支架301、X轴丝杆202及Z轴丝杆302、X轴滑轨203及Z轴滑轨303、X轴滑块204及Z轴滑块304、X轴伺服电机205及Z轴伺服电机305，所述丝杆沿支架长度方向安装于支架上，丝杆的两侧分别设置一滑轨，所述丝杆两侧的滑轨同样沿支架长度方向安装于支架上，所述滑块安装于丝杆上且滑块与丝杆两侧的滑轨相配合，所述伺服电机安装于支架上且与丝杆的一端连接，通过伺服电机驱动丝杆转动，使得丝杆上的滑块在滑轨导向作用下沿丝杆移动；所述Z轴移动机构竖立设置且由一底座7支撑，所述X轴移动机构水平设置且安装于Z轴移动机构的滑块上，所述红外热成像探测器安装于X轴移动机构的滑块上。
本发明适用于医疗红外功能影像不同像素型号的探测器。以384x288像素的红外热像仪为例，根据实际需要可以用红外热成像探测器的横排矩阵作为多点扫描形式，也可用纵排矩阵为多点扫描形式，如图1、图2、图4所示，因对人体检测时人是相对静止不动的，由计算机5给移动机构控制系统4同步指令，可以让Z轴移动机构3将红外热成像探测器1延移动方向8从上到下或从下到上移动来进行扫描获得温度热点数据，也可以如图1、图2、图5所示，通过X轴移动机构2将红外热成像探测器1延移动方向8从左到右或从右到左移动来进行扫描获得温度热点数据，其中，红外热成像探测器1的扫描为每移动一像素扫描一次。红外热成像探测器1将每一次扫描得到的温度热点数据，实时地传送到计算机5进行数据存储，计算机5再对上传的数据进行计算而得到一个平均温度热点数据，再按热点的坐标位置通过图像重现软件6进行热图重现成人体体表辐射可信温度分布图像，而不是以往采集到的单一红外温度热点数据。同样一幅红外热图从表面上看是384*288个的热点数据，但实际是已经将 或个热点数据进行计算求均值后的温度热点数据。采用该测量方法，相当于我们在人体某一个部位用多个不同红外热成像探测器来测量，生成热图的数据是经过384或288个红外热成像探测器测量所得数据的平均值，从而生成更真实、更准确的人体体表辐射温度分布图像，便于接下去对人体健康状况与疾病的诊断结果诊断。
Claims (7)
1.一种测量人体体表辐射温度的扫描方法，包括利用红外热成像探测器采集人体体表辐射温度分布情况的过程，其特征在于：在所述的利用红外热成像探测器采集人体体表辐射温度分布情况的过程中，将一个红外热成像探测器放置在一个平面中，在相对于被测对象静止的状态下，利用所述的红外热成像探测器采集第一幅人体体表辐射温度分布图像，然后将红外热成像探测器在所述的平面中作平移或垂直移动，平移或垂直移动的全部距离等于或者接近于第一幅人体表面温度分布图像的宽度或者高度，在每次平移或垂直移动的距离等于第一幅人体体表辐射温度分布图像中一个像素的宽度或者高度时，利用红外热成像探测器采集一次人体体表辐射温度分布图像，同时记录红外热成像探测器在所述的平面中的移动方向，然后根据所述的移动方向从采集的全部人体体表辐射温度分布图像中逐幅提取被测对象的任意一个固定点所对应的像素点的辐射温度，并进行相加累计计算，得到被测对象的任意一个固定点的平均辐射温度并将其作为可信温度值，最后将被测对象全部固定点的可信辐射温度值按原坐标通过图像重现软件形成一幅人体体表可信辐射温度分布图像。
2.根据权利要求1所述的测量人体体面辐射温度的扫描方法，其特征在于：利用一个两轴移动机构来移动红外热成像探测器，所述的两轴移动机构包括一个X轴移动机构和一个Z轴移动机构，所述的X轴与所述的Z轴垂直，利用一个计算机控制两轴移动机构的移动。
3.根据权利要求1所述的测量人体体面辐射温度的扫描方法，其特征在于：红外热成像探测器在平面中的平移方向包括相互垂直的两个方向。
4.根据权利要求1所述的测量人体体面辐射温度的扫描方法，其特征在于：利用一个计算机存储移动过程中采集到的全部人体体表辐射温度分布图像。
5.一种实现权利要求1所述的测量人体体表辐射温度扫描方法的装置，包括一个计算机、一个两轴移动机构和一个红外热像仪，所述的两轴移动机构包括一个X轴移动机构和一个Z轴移动机构，所述的X轴与所述的Z轴垂直，其特征在于：所述的红外热成像探测器安装于两轴移动机构上，红外热成像探测器的数据输出端和控制端通过数据线和控制线与计算机连接，所述的X轴移动机构和所述的Z轴移动机构分别与一个控制机构连接，所述的控制机构的控制端与计算机连接。
6.根据权利要求5所述的测量人体体表辐射温度的扫描装置，其特征在于：所述X轴移动机构和Z轴移动机构均由伺服电机驱动的丝杆滑块机构构成，伺服电机由所述的控制机构控制。
7.根据权利要求6所述的测量人体体面辐射温度的扫描装置，其特征在于：所述X轴移动机构和Z轴移动机构各自包括支架、丝杆、滑轨、滑块和伺服电机，所述丝杆沿支架长度方向安装于支架上，丝杆的两侧分别设置一滑轨，所述丝杆两侧的滑轨同样沿支架长度方向安装于支架上，所述滑块安装于丝杆上且滑块与丝杆两侧的滑轨相配合，所述伺服电机安装于支架上且与丝杆的一端连接，通过伺服电机驱动丝杆转动，使得丝杆上的滑块在滑轨导向作用下沿丝杆移动；所述Z轴移动机构竖立设置且由一底座支撑，所述X轴移动机构水平设置且安装于Z轴移动机构的滑块上，所述红外热像仪安装于X轴移动机构的滑块上。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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