CN113296275B

CN113296275B - 一种用于影像科的医学影像观察灯箱

Info

Publication number: CN113296275B
Application number: CN202110607791.4A
Authority: CN
Inventors: 马飞虹; 梁艳秋; 朱英丽; 殷文娟; 庞建伟
Original assignee: Jiamusi University
Current assignee: Jiamusi University
Priority date: 2021-06-01
Filing date: 2021-06-01
Publication date: 2022-08-16
Anticipated expiration: 2041-06-01
Also published as: CN113296275A

Abstract

本申请涉及一种用于影像科的医学影像观察灯箱，包括信号接收电路、信号处理电路以及信号输出电路。信号接收电路，采用六相开关，设置六种尺寸的胶片，开关的不同位置对应的连接不同的电阻，同时能够对输入信号进行初步滤波，保证了信号的真实度、准确性。信号处理模块，在从信号接收电路接收到信号后，进入放大器进行积分放大，然后驱动灯管进行位置调节，灯光抢断模式的信号会经过三极管和场效应晶体管进行信号处理，产生不同占空比的信号。信号输出电路，在信号处理电路后，将信号再一次稳压、滤波，并完成信号输出。

Description

一种用于影像科的医学影像观察灯箱

技术领域

本申请涉及医学影像和信息处理领域，具体涉及一种用于影像科的医学影像观察灯箱。

背景技术

医学影像是指为了医疗或医学研究，对人体或人体的某部分，以非入侵方式取得内部组织影像的技术和处理过程，得到的影像资料需要借助观察灯箱进行查看，观察灯箱内设有灯管，灯管发出的光通过灯箱表面透光板照射到胶片上，是胶片呈现处人体内部组织的影像，以供医生对病人的疾病做出诊断。但现如今的胶片包括X片、CT片灯，其规格尺寸也有所不同，而灯箱内灯管的位置也是固定的，导致灯箱表面的光较为固定，无法对不同尺寸的胶片的重点，需要特殊观察的位置进行重点照射。针对以上问题，本设计设计了一款可以容纳多款尺寸的灯管，且灯箱内的灯管可以根据胶片的大小，自动进行调节自身的位置，同时可以根据设定调节灯管射出光的强度，是观察灯箱可以根据胶片的尺寸进行自我调节，且可根据专业设置改变灯光强度，达到专业要求。

如图1所示，为现有技术的影像采集系统结构图，只涉及一种类型的超声波，自身局限性强。

如图2所示，为现有技术的超声信号采集电路，采用ADC信号采集方式，采样速度快，集成度高，功耗低，然而，模输信号转换的精度低，信号准确性差。

如图3所示，为现有技术的信号限幅处理电路，整体采用电阻、二极管两种类型元件，结构简洁，易于嵌入，但1N4148型号的二极管单向整流，大大限制了信号处理的灵活性，同时，大量的二极管也是功耗大大增加。

如图4所示，为现有技术的信号滤波输出电路，采用两级放大滤波方式，滤波速度快、噪声低，同时电容C7、电容C8嵌入在两个放大器之间，大大提高了滤波带宽，然而，该两级放大滤波形式，会造成信号的严重失真，大大降低电路的稳定性。

发明内容

(一)技术问题

针对上述现有技术，存在以下问题：

1.现有技术，难以实现多种光源类型的影像识别，适应范围小。

2.现有技术，难以实现光源自动调节功能，自动化程度低。

3.现有技术，电路复杂，集成度低，功耗高。

(二)技术方案

针对上述现有技术，提出了一种用于影像科的医学影像观察灯箱，包括信号接收电路、信号处理电路以及信号输出电路。

信号接收电路，采用六相开关，设置六种尺寸的胶片，开关接在不同位置，为对应的连接不同组织的电阻，之后对输入信号进行初步滤波，方便后续电路的处理，同时开关S2是对灯光强度的模式进行设置，也是进行信号接收处理。首先，根据所需处理胶片尺寸的大小，对影像灯箱设置不同模式，对应的六相开关接到不同电阻上，之后采集信号流经电阻R10，并通过电阻R19和电容C7构成振荡电路，产生的振荡信号传入下一级电路，同时灯光强度的采集电路主要是通过采集开关S2来控制采集信号是否可以作用到电容C5和电阻R26,电阻R26同时兼顾参考电压的作用，然后经处理的信号将传入后级以三极管Q1为核心的放大电路中。

信号处理电路，采样信号先传入放大器U2A进行积分放大，然后直接传入由放大器U1A为核心的负反馈放大器，采样信号经过两级放大器处理后之后,输出后的信号会通过双向二极管D6叠加一个固定电压，以提高驱动能力，最后传入信号输出电路；灯光强度模式的信号B会经过三极管Q1和MOS管Q2进行信号处理，产生不同占空比的信号，之后信号B传入输出处理电路。

信号输出电路，经过信号处理电路的处理后，首先，信号输出电路进行一次滤波操作，然后，信号经过电阻R6，传到以肖特基二极管D2、肖特基二极管D4为核心的阈值电路，通过肖特基二极管D2和D4的电压限值操作，然后经过电阻R27进行负载输出，最后要先经过电阻R17和电容C8组成的阻容滤波电路，并且经过二极管D8对电压进行限值，滤除小电压，再通过滑变电阻R12后进行输出。

(三)有益效果

一种用于影像科的医学影像观察灯箱，首先，能够依据外界设置，可以自动调节灯管的位置，适应不同尺寸的胶片；其次，能够根据外部设置，观察灯箱内可以发出不同强度的灯光，对应观察时需要不同要求的胶片。最后，采用电路集成结构，整体电路功耗低，性能优异。

附图说明

图1为现有技术的影响采集系统的结构图。

图2为现有技术的超声信号采集电路，

图3为现有技术的信号限幅处理电路，

图4为现有技术的信号滤波输出电路，

图5为本申请的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

如图5所示，为本申请的电路原理图，针对上述现有技术，提出了一种用于影像科的医学影像观察灯箱，包括信号接收电路、信号处理电路以及信号输出电路。

具体而言，所述信号接收电路中包括六相开关SW-6WAY，放大器U2A，2个三极管Q1、Q3，开关S2，双向二极管D6，电感L1，4个二极管分别为D1、D3、D9、D10，15个电阻分别为R3、R4、R5、R10、R13、R16、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26，8个电容分别为C2、C4、C5、C6、C7、C9、C11、C12，所述信号接收电路中电感L1的一端与高电平VCC连接，另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R20的一端、电阻R10的一端、电阻R18的一端、二极管D3的正极、二极管D9的负极连接，电阻R20的另一端与六相开关SW-6WAY的控制端连接，电阻R18的另一端接地，电阻R10的另一端分别与电容C4的一端、电容C7的一端、放大器U2A的3号接口连接，电容C4的另一端与高电平VCC连接，电容C7的另一端接地，电阻R4的一端与高电平VCC连接，另一端分别与电阻R19的一端、放大器U2A的2号接口连接，电阻R19的另一端接地，电阻R29的一端与与放大器U2A的1号接口连接，另一端分别与电容C6的一端、电容C12的一端、电阻R13的一端、电阻R16的一端、二极管D10的负极连接，电容C6的另一端接地，电容C1的另一端接地，电阻R13的另一端与三极管Q3的基极连接，电阻R16的另一端接地。

具体而言，所述的信号接收电路中包括六相开关SW-6WAY，放大器U2A，2个三极管Q1、Q3，开关S2，双向二极管D6，电感L1，4个二极管分别为D1、D3、D9、D10，15个电阻分别为R3、R4、R5、R10、R13、R16、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26，8个电容分别为C2、C4、C5、C6、C7、C9、C11、C12，所述信号接收电路中电阻R26的一端分别与三极管Q3的集电极、三极管Q1的发射极连接，另一端与开关S2的一端连接，开关S2的另一端分别与电容C5的一端、二极管D1的正极连接，电容C5的另一端与三极管Q1的基极连接，电阻R3的一端与高电平VCC连接，另一端与三极管Q1的集电极连接，二极管D1的负极与高电平VCC连接，二极管D10的正极接地，电容C2的一端与放大器U2A的11号接口连接，另一端与高电平VCC连接，电容C9的一端与放大器U1A的4号接口连接，另一端接地，电容C11的一端接地，另一端分别与电阻R21的一端、电阻R22的一端、电阻R23的一端、电阻R24的一端、电阻R25的一端连接，电阻R21的另一端、电阻R22的另一端、电阻R23的另一端、电阻R24的另一端、电阻R25的另一端分别与六相开关的6个接口连接，二极管D9的正极接地，二极管D3的负极与高电平VCC连接。

具体而言，所述的信号处理电路中包括放大器U1A，二极管D5，场效应晶体管Q2，三极管Q1，肖特基二极管D7，3个电容分别为C1、C2、C3，4个电阻分别为R1、R2、R6、R8，所述的信号处理电路中电容C2的一端与高电平VCC连接，另一端与放大器U1A的11号接口连接，电阻R1的一端分别与放大器U2A的2号接口、放大器U1A的3号接口连接，另一端与放大器U1A的1号接口连接，电阻R1的一端与放大器U1A的3号接口连接，电容C1的一端分别与放大器U2A的2号接口、放大器U1A的3号接口连接，另一端与放大器U1A的1号接口连接，放大器U1A的11号接口与高电平VCC连接，4号接口与放大器U2A的4号接口连接，双向二极管D6的一端与放大器U1A的1号接口连接，另一端与二极管D10的负极连接。

具体而言，所述的信号处理电路中包括放大器U1A，二极管D5，双向二极管D6，场效应晶体管Q2，三极管Q1，肖特基二极管D7，3个电容分别为C1、C2、C3，4个电阻分别为R1、R2、R6、R8，所述的信号处理电路中电阻R6的另一端与二极管D1的正极连接，电容C3的一端与高电平VCC连接，另一端分别与电阻R8的一端、场效应晶体管Q2的栅极、肖特基二极管D7的负极连接，电阻R8的另一端分别与二极管D5的负极、电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端分别与肖特基二极管D7的正极、场效应晶体管Q2的源端连接，电阻R2的一端与高电平VCC连接，另一端与场效应晶体管Q2的漏端连接。

具体而言，所述的信号输出电路中包括电感L2，滑动变阻器R12，二极管D8，2个肖特基二极管D2、D4，5个电阻R9、R14、R15、R17、R27，2个电容C8、C10，2个输出端口分别为OUTPUTA、OUTPUTB，所述的信号输出电路中电感L2的一端与肖特基二极管D2的负极连接，另一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端分别与与电阻R9的一端、滑动变阻器电阻的一端连接，电阻R9的另一端与输出端OUTPUTB连接，滑动变阻器电阻的另一端分别与滑片端、电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端接地，二极管D2是负极分别与二极管D1的正极、肖特基二极管D4的负极、输出端口OUTPUTA连接，

具体而言，所述的信号输出电路中包括电感L2，滑动变阻器R12，二极管D8，2个肖特基二极管D2、D4，5个电阻R9、R14、R15、R17、R27，2个电容C8、C10，2个输出端口分别为OUTPUTA、OUTPUTB，所述的信号输出电路中电阻R14的一端与肖特基二极管D4的正极连接，另一端分别与二极管D8的正极、电容C10的一端连接，电容C10的另一端接地，电阻R17的一端与二极管D5的负极连接，另一端分别与二极管D8的负极、地线连接，电容C8的一端与二极管D5的负极连接，另一端接地。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种用于影像科的医学影像观察灯箱，包括信号接收电路、信号处理电路以及信号输出电路，其特征在于：所述信号接收电路中包括六相开关SW-6WAY，放大器U2A，2个三极管Q1、Q3，开关S2，双向二极管D6，电感L1，4个二极管分别为D1、D3、D9、D10，15个电阻分别为R3、R4、R5、R10、R13、R16、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26，8个电容分别为C2、C4、C5、C6、C7、C9、C11、C12，所述信号接收电路中电感L1的一端与高电平VCC连接，另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R20的一端、电阻R10的一端、电阻R18的一端、二极管D3的正极、二极管D9的负极连接，电阻R20的另一端与六相开关SW-6WAY的控制端连接，电阻R18的另一端接地，电阻R10的另一端分别与电容C4的一端、电容C7的一端、放大器U2A的3号接口连接，电容C4的另一端与高电平VCC连接，电容C7的另一端接地，电阻R4的一端与高电平VCC连接，另一端分别与电阻R19的一端、放大器U2A的2号接口连接，电阻R19的另一端接地，电阻R29的一端与放大器U2A的1号接口连接，另一端分别与电容C6的一端、电容C12的一端、电阻R13的一端、电阻R16的一端、二极管D10的负极连接，电容C6的另一端接地，电容C1的另一端接地，电阻R13的另一端与三极管Q3的基极连接，电阻R16的另一端接地；所述的信号接收电路中包括六相开关SW-6WAY，放大器U2A，2个三极管Q1、Q3，开关S2，双向二极管D6，电感L1，4个二极管分别为D1、D3、D9、D10，15个电阻分别为R3、R4、R5、R10、R13、R16、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26，8个电容分别为C2、C4、C5、C6、C7、C9、C11、C12，所述信号接收电路中电阻R26的一端分别与三极管Q3的集电极、三极管Q1的发射极连接，另一端与开关S2的一端连接，开关S2的另一端分别与电容C5的一端、二极管D1的正极连接，电容C5的另一端与三极管Q1的基极连接，电阻R3的一端与高电平VCC连接，另一端与三极管Q1的集电极连接，二极管D1的负极与高电平VCC连接，二极管D10的正极接地，电容C2的一端与放大器U2A的11号接口连接，另一端与高电平VCC连接，电容C9的一端与放大器U1A的4号接口连接，另一端接地，电容C11的一端接地，另一端分别与电阻R21的一端、电阻R22的一端、电阻R23的一端、电阻R24的一端、电阻R25的一端连接，电阻R21的另一端、电阻R22的另一端、电阻R23的另一端、电阻R24的另一端、电阻R25的另一端分别与六相开关的6个接口连接，二极管D9的正极接地，二极管D3的负极与高电平VCC连接；

所述的信号处理电路中包括放大器U1A，二极管D5，场效应晶体管Q2，三极管Q1，肖特基二极管D7，3个电容分别为C1、C2、C3，4个电阻分别为R1、R2、R6、R8，所述的信号处理电路中电容C2的一端与高电平VCC连接，另一端与放大器U1A的11号接口连接，电阻R1的一端分别与放大器U2A的2号接口、放大器U1A的3号接口连接，另一端与放大器U1A的1号接口连接，电阻R1的一端与放大器U1A的3号接口连接，电容C1的一端分别与放大器U2A的2号接口、放大器U1A的3号接口连接，另一端与放大器U1A的1号接口连接，放大器U1A的11号接口与高电平VCC连接，4号接口与放大器U2A的4号接口连接，双向二极管D6的一端与放大器U1A的1号接口连接，另一端与二极管D10的负极连接所述的信号处理电路中包括放大器U1A，二极管D5，双向二极管D6，场效应晶体管Q2，三极管Q1，肖特基二极管D7，3个电容分别为C1、C2、C3，4个电阻分别为R1、R2、R6、R8，所述的信号处理电路中电阻R6的另一端与二极管D1的正极连接，电容C3的一端与高电平VCC连接，另一端分别与电阻R8的一端、场效应晶体管Q2的栅极、肖特基二极管D7的负极连接，电阻R8的另一端分别与二极管D5的负极、电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端分别与肖特基二极管D7的正极、场效应晶体管Q2的源端连接，电阻R2的一端与高电平VCC连接，另一端与场效应晶体管Q2的漏端连接；

所述的信号输出电路中包括电感L2，滑动变阻器R12，二极管D8，2个肖特基二极管D2、D4，5个电阻R9、R14、R15、R17、R27，2个电容C8、C10，2个输出端口分别为OUTPUTA、OUTPUTB，所述的信号输出电路中电感L2的一端与肖特基二极管D2的负极连接，另一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端分别与电阻R9的一端、滑动变阻器电阻的一端连接，电阻R9的另一端与输出端OUTPUTB连接，滑动变阻器电阻的另一端分别与滑片端、电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端接地，二极管D2是负极分别与二极管D1的正极、肖特基二极管D4的负极、输出端口OUTPUTA连接，电阻R14的一端与肖特基二极管D4的正极连接，另一端分别与二极管D8的正极、电容C10的一端连接，电容C10的另一端接地，电阻R17的一端与二极管D5的负极连接，另一端分别与二极管D8的负极、地线连接，电容C8的一端与二极管D5的负极连接，另一端接地。