CN112493990B - 血管成像系统 - Google Patents

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Abstract

一种血管成像系统，包括一面光源、一视角限制片以及一近红外光传感器。面光源提供发散角小于等于120度的光线。视角限制片的可视角小于等于60度。视角限制片叠置于面光源与近红外光传感器之间。或者，近红外光传感器叠置于面光源与视角限制片之间。

Description

血管成像系统
技术领域
本发明是有关于一种成像系统，且特别是有关于一种血管成像系统。
背景技术
就现有技术而言，市面上的血管成像系统是使用红外光光源和照相机拍摄人体组织。因为血管内的血红素会吸收红外光，故会得到深色的血管轮廓影像。为了维持静脉辨识的精准度，拍摄面积不能过小，但传统血管成像系统使用了透镜来聚光，造成拍摄时的视角有限，若要大面积拍摄则需要较长的拍摄距离，或是分区进行多次的拍摄。
发明内容
本发明提供一种血管成像系统，可解决大面积拍摄时遇到的问题。
本发明的血管成像系统包括一面光源、一视角限制片以及一近红外光传感器。面光源提供发散角小于等于120度的光线。视角限制片的可视角小于等于60度。视角限制片叠置于面光源与近红外光传感器之间。或者，近红外光传感器叠置于面光源与视角限制片之间。
在本发明的一实施例中，血管成像系统更包括一近红外光滤光片，其中近红外光传感器叠置于面光源与近红外光滤光片之间，且近红外光滤光片叠置于近红外光传感器与视角限制片之间。
在本发明的一实施例中，血管成像系统更包括一近红外光滤光片，其中近红外光传感器叠置于面光源与近红外光滤光片之间，且视角限制片叠置于近红外光传感器与近红外光滤光片之间。
在本发明的一实施例中，近红外光传感器的感测面朝向视角限制片。
在本发明的一实施例中，近红外光传感器的感测区呈矩形，且其任一边长大于等于9公分。
在本发明的一实施例中，视角限制片叠置于面光源与近红外光传感器之间，面光源与近红外光传感器之间的距离介于3公分至6公分。
在本发明的一实施例中，面光源的发光面完全覆盖近红外光传感器的感测区。
在本发明的一实施例中，面光源发光时，在距离面光源6公分处的光强度大于等于1mW/cm2。
在本发明的一实施例中，视角限制片由多根导光柱阵列排列而成。
在本发明的一实施例中，视角限制片内具有平行且等距排列的多个遮光墙。
在本发明的一实施例中，视角限制片直接接触近红外光传感器。
在本发明的一实施例中，视角限制片完全覆盖近红外光传感器的感测区。
在本发明的一实施例中，视角限制片的正向光穿透率大于50％。
基于上述，在本发明的血管成像系统中，因为面光源的发散角与视角限制片的可视角的配合，无须加大近红外光传感器与被摄物的距离就可完成大面积的拍摄。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的血管成像系统的使用状态示意图。
图2是图1的血管成像系统的视角限制片的局部示意图。
图3是依照本发明的另一实施例的血管成像系统的视角限制片的局部示意图。
图4是依照本发明的再一实施例的血管成像系统的使用状态示意图。
图5是依照本发明的又一实施例的血管成像系统的使用状态示意图。
其中，附图标记：
100、200、300:血管成像系统
110:面光源
112:发光面
120:视角限制片
122:导光柱
130、230:近红外光传感器
132:感测区
A12:发散角
A14:可视角
232:遮光墙
240:滤光片
具体实施方式
图1是依照本发明的一实施例的血管成像系统的使用状态示意图。本实施例的血管成像系统100包括一面光源110、一视角限制片120以及一近红外光传感器130。面光源110提供发散角A12小于等于120度的光线。视角限制片120的可视角A14小于等于60度。视角限制片120叠置于面光源110与近红外光传感器130之间。
面光源110提供发散角A12小于等于120度的光线的意思是，从面光源110上的任一发光点离开的光线与面光源110的法线方向的夹角都会小于等于60度，故总发散角为120度。视角限制片120的可视角A14小于等于60度的意思是，从视角限制片120远离面光源110的表面上的任一点离开的光线与视角限制片120的法线方向的夹角都会小于等于30度，也就相当于可入射光的行进方向的最大夹角为60度。
在本实施例的血管成像系统100中，因为采用了面光源110且限制了发散角A12小于等于120度，再搭配可视角A14小于等于60度的视角限制片120，所以可避免搭载了血管的影像的光线过于发散，进而得到清晰的血管影像。此外，在本实施例的血管成像系统100中，只要是系统有覆盖的范围，都可以得到清晰的血管影像，因此很容易达成大面积拍摄的目的。如此一来，不需要拉大拍摄距离而导致系统的整体体积过大，也无须分区进行多次拍摄。
在本实施例中，近红外光传感器130的感测区132呈矩形，且其任一边长大于等于9公分。这个尺寸的感测区132足以一次覆盖大部分人的食指、中指、无名指与小指的第二和第三指节的总和区域，因此可一次取得所需的血管影像。举例来说，这边所指的血管影像是指静脉影像，但本发明不局限于此。
本实施例的视角限制片120叠置于面光源110与近红外光传感器130之间。换言之，面光源110、视角限制片120以及近红外光传感器130都是呈片状，并且层层相叠。面光源110与近红外光传感器130之间的距离例如介于3公分至6公分。在此距离内，既可容纳大部分人的手，也可确保光源的强度足够，并控制整个系统的厚度在适当的范围内。
本实施例的面光源110的发光面112完全覆盖近红外光传感器130的感测区132，以提供均匀的光线而到较佳的成像品质。此外，本实施例的面光源110发光时，在距离面光源110有6公分远处的光强度例如大于等于1mW/cm2，以确保有足够亮度可取得较佳的成像质量。
本实施例的视角限制片120例如是直接接触近红外光传感器130，以确保入射近红外光传感器130的光线的入射角受到控制。此外，本实施例的视角限制片120例如完全覆盖近红外光传感器130的感测区132，以进一步确保入射近红外光传感器130的光线的入射角受到控制。再者，本实施例的视角限制片120的正向光穿透率例如大于50％，以确保有足够亮度可取得较佳的成像质量。在这边所说的大于50％的光穿透率是指，能够入射并离开视角限制片120的光线中，有50％的光强度可以被保留。
图2是图1的血管成像系统的视角限制片的局部示意图。请参照图2，本实施例的视角限制片120由多根导光柱122阵列排列而成。藉此设计，入射任一导光柱122的光线将无法入射其他导光柱122。并且，适当设计导光柱122的入光面积、出光面积与柱体高度，就可以满足可视角A14小于等于60度的要求。
图3是依照本发明的另一实施例的血管成像系统的视角限制片的局部示意图。本实施例的血管成像系统与图1的实施例相似，仅视角限制片不同，故省略其余元件的说明。请参照图3，在本实施例中，视角限制片230内具有平行且等距排列的多个遮光墙232。因为光线无法通过遮光墙232，所以只要适当设计遮光墙232之间的间距以及遮光墙232的高度，就可以满足可视角A14小于等于60度的要求。
图4是依照本发明的再一实施例的血管成像系统的使用状态示意图。请参照图4，本实施例的血管成像系统200与图1的实施例相似，在此仅说明两者的差异处，其余相似处在此不再赘述。在本实施例中，近红外光传感器130叠置于面光源110与视角限制片120之间。面光源110发出的光线会穿过近红外光传感器130与视角限制片120，并且在受到被摄物(例如使用者的手指)反射后再次通过视角限制片120，然后入射近红外光传感器130而产生被摄物的影像。
与前一实施例相似，因为采用了面光源110且限制了发散角A12小于等于120度，再搭配可视角A14小于等于60度的视角限制片120，所以可得到清晰的血管影像，也很容易达成大面积拍摄的目的。如此一来，不需要拉大拍摄距离而导致系统的整体体积过大，也无须分区进行多次拍摄。并且，还可进一步减少血管成像系统200的整体厚度。
在本实施例中，血管成像系统200可更包括一近红外光滤光片240。近红外光传感器130叠置于面光源与近红外光滤光片240之间，且近红外光滤光片240叠置于近红外光传感器130与视角限制片120之间。如此，可降低环境光进入近红外光传感器130的光量，进而提升影像质量。
本实施例的近红外光传感器130的感测面132例如是朝向视角限制片120，因此面光源110发出的光线在受到被摄物反射前不会入射近红外光传感器130。
图5是依照本发明的又一实施例的血管成像系统的使用状态示意图。请参照图5，本实施例的血管成像系统200与图4的实施例相似，在此仅说明两者的差异处，其余相似处在此不再赘述。在本实施例中，视角限制片120迭置于近红外光传感器130与近红外光滤光片240之间。如此，同样可降低环境光进入近红外光传感器130的光量，进而提升影像质量。
综上所述，在本发明的血管成像系统中，藉由面光源的发散角与视角限制片的可视角的配合，可在较短的拍摄距离下取得清晰的血管影像。因此，可在较短的拍摄距离下完成拍摄。并且，只要加大系统的面积，就可以一次完成大面积的拍摄，而无须分区进行多次拍摄。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种血管成像系统，其特征在于，包括：
一面光源，提供发散角小于等于120度的光线；
一视角限制片，其可视角小于等于60度；以及
一近红外光传感器，其中该视角限制片叠置于该面光源与该近红外光传感器之间，或者该近红外光传感器叠置于该面光源与该视角限制片之间；
其中，该视角限制片由多根导光柱阵列排列而成或者该视角限制片内具有平行且等距排列的多个遮光墙。
2.如权利要求1所述的血管成像系统，更包括一近红外光滤光片，其中该近红外光传感器叠置于该面光源与该近红外光滤光片之间，且该近红外光滤光片叠置于该近红外光传感器与该视角限制片之间。
3.如权利要求1所述的血管成像系统，更包括一近红外光滤光片，其中该近红外光传感器叠置于该面光源与该近红外光滤光片之间，且该视角限制片叠置于该近红外光传感器与该近红外光滤光片之间。
4.如权利要求2或权利要求3所述的血管成像系统，其中该近红外光传感器的感测面朝向该视角限制片。
5.如权利要求1所述的血管成像系统，其中该近红外光传感器的感测区呈矩形，且其任一边长大于等于9公分。
6.如权利要求1所述的血管成像系统，其中该视角限制片叠置于该面光源与该近红外光传感器之间，该面光源与该近红外光传感器之间的距离介于3公分至6公分。
7.如权利要求1所述的血管成像系统，其中该面光源的发光面完全覆盖该近红外光传感器的感测区。
8.如权利要求1所述的血管成像系统，其中该面光源发光时，在距离该面光源6公分处的光强度大于等于1mW/cm2。
9.如权利要求1所述的血管成像系统，其中该视角限制片直接接触该近红外光传感器。
10.如权利要求1所述的血管成像系统，其中该视角限制片完全覆盖该近红外光传感器的感测区。
11.如权利要求1所述的血管成像系统，其中该视角限制片的正向光穿透率大于50％。
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