CN206491783U - 一种红外乳腺检查装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及红外检测技术领域，公开了一种红外乳腺检查装置及其方法。所述红外乳腺检查装置采用红外LED发光源发出红外光，来照射乳腺组织，获取乳腺组织的红外图像，由于红外LED发光源具有功耗低、寿命长、光效高、体积小等优点，而且在个人计算机上就能够实现对乳腺组织的红外图像进行处理、分析，获取检查结果，大大降低了成本，便于普及。

Description

一种红外乳腺检查装置及系统

技术领域

本实用新型涉及红外检测技术领域，特别是涉及一种红外乳腺检查装置及系统。

背景技术

乳腺疾病是外科的常见病，近年来，乳腺疾病的发病率逐年上升，在美国，乳腺癌发病率占100人/10万人，我国为20人/10万人，沿海地区高达30-40人/10万人。

回顾乳腺疾病的检查的历史，手触式可为其初端，这种方法阳性率低。七十年代出现的X照相检查方法除同样存在阳性率低的问题外，副作用大是其致命缺陷。液晶式和热像仪是利用人体热量原理诊断乳腺疾病，因而受室温的影响，且不易保存，效果不能令医生满意。八十年代初推出的冷光源透照仪由于不能显示和记录图像等缺点，而不便于早期确诊断乳腺疾病。八十年代末九十年代初出现的红外乳腺诊断仪以其对人体无副作用，诊断率高的特点而倍受医务界欢迎。目前市面上的红外乳腺诊断仪主要是利用大功率红光激光光源照射乳腺组织来获取红外图像，这种方案效果好，专业性强，成本高，寿命短，目前此类设备售价都在万元以上，因此只能存在相对较大的医院和比较好的条件的计生中心，无法得到普及。

实用新型内容

本实用新型提供一种红外乳腺检查装置及系统，用以降低红外乳腺检查的成本。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例中提供一种红外乳腺检查装置，其特征在于，包括红外LED发光源、图像采集单元和移动终端，所述红外LED发光源发光的红外光用于照射乳腺组织，所述图像采集单元用于采集红外光照射下乳腺组织的初始红外图像，所述移动终端包括控制器，所述控制器与所述图像采集单元连接，用于获取乳腺组织的初始红外图像，并对所述初始红外图像进行处理，分析，获取检查结果。

如上所述的红外乳腺检查装置，优选的是，所述控制器包括：

第一获取单元，与所述图像采集单元连接，用于获取乳腺组织的初始红外图像；

存储单元，用于存储乳腺组织的预设红外图像以及与所述预设红外图像对应的检查结果；

分析单元，与所述存储单元和第一获取单元连接，用于将乳腺组织的初始红外图像与所述预设红外图像进行比较，获取与所述初始红外图像匹配的检查结果。

如上所述的红外乳腺检查装置，优选的是，所述控制器还包括：

处理单元，与所述第一获取单元连接，用于对获取的乳腺组织的初始红外图像进行处理，获得第一红外图像；

所述分析单元与所述处理单元连接，用于将所述第一红外图像与所述预设红外图像进行比较，获取与所述第一红外图像匹配的检查结果。

如上所述的红外乳腺检查装置，优选的是，所述控制器还包括：

第二获取单元，用于获取用户的指令；

处理单元，与所述第二获取单元连接，用于根据用户的指令，对获取的乳腺组织的初始红外图像进行处理，获得第一红外图像。

如上所述的红外乳腺检查装置，优选的是，所述处理单元包括预处理模块和处理模块，所述预处理模块用于压缩所述初始红外图像，所述处理模块用于对压缩后的初始红外图像进行处理，获得第一红外图像。

如上所述的红外乳腺检查装置，优选的是，所述预设红外图像包括乳腺组织的若干个健康红外图像和若干个不健康红外图像。

如上所述的红外乳腺检查装置，优选的是，所述红外LED光源包括：

若干颗红外LED灯；

用于驱动所述红外LED灯发光的驱动电路；

光学组件，用于对红外LED灯发出的光线进行调整，所述红外LED灯发出的光线经过所述光学组件的调整后，均匀射出。

如上所述的红外乳腺检查装置，优选的是，所述光学组件包括扩束镜、透镜和匀光片，LED灯发出的光线首先经过所述扩束镜，扩展光束的直径，并减小光线的发散角，然后再经过所述透镜，对光线进行汇聚，最后经过所述匀光片，对光线进行扩散，使得光线均匀射出。

如上所述的红外乳腺检查装置，优选的是，所述图像采集单元包括支架、光学滤光模块和设置在所述支架上的CMOS芯片，所述CMOS芯片用于采集红外光照射下乳腺组织的初始红外图像，所述支架用于调节所述CMOS芯片与乳腺组织之间的角度，所述光学滤光模块用于滤除其他光线，仅让红外光照射下乳腺组织散射的红外光通过成像。

本实用新型实施例中还提供一种红外乳腺检查系统，包括远程终端和如上所述的红外乳腺检查装置，所述远程终端用于接收所述红外乳腺检查装置获取的乳腺组织的红外图像，并反馈对应所述红外图像的分析结果。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

上述技术方案中，红外乳腺检查装置采用红外LED发光源发出红外光，来照射乳腺组织，获取乳腺组织的红外图像，由于红外LED发光源具有功耗低、寿命长、光效高、体积小等优点，而且在移动终端上就能够实现对乳腺组织的红外图像进行处理、分析，获取检查结果，大大降低了成本，便于普及。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本实用新型实施例中红外乳腺检查装置的结构示意图；

图2表示本实用新型实施例中红外LED发光源的结构示意图；

图3表示本实用新型实施例中图像采集单元的局部结构示意图；

图4表示本实用新型实施例中红外乳腺检查装置的控制器的组成框图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型实施例中的红外乳腺检查装置，包括红外LED发光源101、图像采集单元102和移动终端103。红外LED发光源101发光的红外光用于照射乳腺组织，图像采集单元102用于采集红外光照射下乳腺组织的初始红外图像，移动终端103包括控制器，所述控制器与图像采集单元102连接，用于获取乳腺组织的初始红外图像，并对所述初始红外图像进行处理，分析，获取检查结果。

移动终端103为安装有操作系统，能够对数据进行处理的终端，例如：智能手机、平板电脑。移动终端103可以通过有线或无线的方式与图像采集单元102连接，获取乳腺组织的初始红外图像。

本实用新型的红外乳腺检查装置采用红外LED发光源发出红外光，来照射乳腺组织，获取乳腺组织的红外图像，由于红外LED发光源具有功耗低、寿命长、光效高、体积小等优点，而且在移动终端上就能够实现对乳腺组织的红外图像进行处理、分析，获取检查结果，大大降低了成本，便于普及。

由于LED灯发出的光线其能量的空间分布不均匀，并不适用于乳腺组织检查，因此，需要对LED灯发出的光线进行调整，使得光线均匀射出。

如图2所示，本实用新型实施例中设置红外LED发光源101包括电源206、若干颗红外LED灯204、用于驱动红外LED灯204发光的驱动电路205和光学组件。所述光学组件用于对红外LED灯发出的光线进行调整，所述红外LED灯发出的光线经过所述光学组件的调整后，均匀射出。

在一个具体的实施方式中，所述光学组件包括扩束镜203、透镜202和匀光片201，LED灯发出的光线首先经过扩束镜203，扩展光束的直径，并减小光线的发散角，然后再经过透镜202，对光线进行汇聚，最后经过匀光片201，对光线进行扩散，使光线均匀射出。

其中，透镜202可以为菲涅尔透镜。所述光学组件可以包括4颗850nm近红外LED灯204。考虑到体积和性能等因素这里优选CREE1w红外贴片LED灯204。

经实验统计，若要在乳腺造影中达到较好的效果，红外LED发光源101所需的驱动电流较大，本实用新型实施例中的电源206选择松下18650锂离子电池。

为了保证造影效果的稳定性，优选的，用于驱动红外LED发光源101发光的驱动电路205为恒流驱动电路，例如：恒流驱动电路输出的电流为910V/R₃。

在红外光照射乳腺后，由于不同的组织对红外光的吸收程度不同，如：病变部位可优先吸收红外光，而良性病变吸收红外光较少，故通过高灵敏度的图像采集单元102能够获取乳腺组织的初始红外图像，并根据图像的异同来诊断疾病。

其中，图像采集单元102可以为低功耗，并对红外光感应强的CMOS图像采集单元，如图3所示，具体包括支架和设置在所述支架上的光学成像系统和无线发送模块305，所述光学成像系统包括M12镜头301、红外滤光片302和CMOS芯片303组成，无线发送模块305可以为wifi模块。所述支架用于调节CMOS芯片303与乳腺组织之间的角度。红外滤光片302用于滤除其他光线，仅让红外光照射下乳腺组织散射的红外光透过镜头301成像。CMOS芯片303用于采集红外光照射下乳腺组织的初始红外图像。其中，镜头301可以为M12镜头。CMOS芯片303可以采用720P的高清CMOS芯片，其主要特点是动态范围宽，对近红外光高度敏感，信噪比高。

在获取到乳腺组织的初始红外图像后，为了获得与所述初始红外图像对应的检查结果，可以预先存储多个典型的乳腺组织的预设红外图像及与其对应的诊断结果，通过对比所述初始红外图像和所述多个预设红外图像比较，获取与所述初始图像最相似的预设红外图像，与该预设红外图像对应的诊断结果即为最终的检查结果。则，如图4所示，所述控制器包括第一获取单元10、存储单元20和分析单元30。第一获取单元10与所述图像采集单元连接，用于获取乳腺组织的初始红外图像；存储单元20用于存储乳腺组织的预设红外图像以及与所述预设红外图像对应的检查结果；分析单元30与存储单元20和第一获取单元10连接，用于将乳腺组织的初始红外图像与所述预设红外图像进行比较，获取与所述初始红外图像匹配的检查结果。

所述预设红外图像包括乳腺组织的若干个健康红外图像和若干个不健康红外图像。

为了提高诊断疾病的准确性，可以对所述初始红外图像进行处理，将处理后的图像与存储的预设红外图像进行比较。则，所述控制器还包括处理单元40，与第一获取单元10连接，用于对获取的乳腺组织的初始红外图像进行处理，获得第一红外图像；分析单元30与处理单元40连接，用于将所述第一红外图像与所述预设红外图像进行比较，获取与所述第一红外图像匹配的检查结果。

由于移动终端的存储器容量较小，在对所述初始红外图像处理之前，需要对所述初始红外图像进行压缩。即，处理单元40还包括预处理模块41和处理模块42，预处理模块41用于压缩所述初始红外图像。处理模块41用于对压缩后的初始红外图像进行处理，获得所述第一红外图像。

为了提高对疾病诊断的准确性，对所述初始红外图像的处理还包括：

首先，按照符合图像采集单元102的参数特征对压缩后的初始红外图像进行直方图规定化，获得第一中间红外图像；

然后，对所述第一中间红外图像进行同态滤波，获得第二中间红外图像；

最后，将所述第二中间红外图像进行对比度拉伸，获得第一红外图像；

通过上述图像处理后，增加了第一红外图像的对比度，能够提高对疾病诊断的准确性。

一般地，所述第一红外图像是灰度图像，人眼对灰度图像的识别率较低。为了方便用户本人观看图像直接进行诊断，可以对所述第一红外图像进行伪彩色映射，即在第一红外图像出来之后需要再执行一部转彩色的算法，伪彩色的算法种类有很多，比如彩虹编码/热金属编码等等。

在实际应用过程中，为了提高红外乳腺检查装置的灵活性，可以设置所述控制器还包括第二获取单元50，用于获取用户的指令；处理单元40与所述第二获取单元50连接，根据用户的指令，对获取的乳腺组织的初始红外图像进行处理，获得第一红外图像。

还可以根据需要添加的帧抓取的拍照功能和参数调节/仪器端口选择等功能性设置，这里不做赘述。

本实用新型实施例中在移动终端上建立有乳腺自检标准分析库，是用于用户学习和参考评价的标准。本实用新型是在大量红外乳腺图像样本的基础上选择具有代表性病例进行科学性分析并通俗地表现在交互界面上，已达到客户能自我学习和初步自评的目的。

本发明实施例中红外乳腺检查装置的工作过程为：

利用4颗红外LED灯204组成亮度可调的红外LED发光源101，将其紧贴乳房表面，打开开关调节光源强度，使在移动终端显示的图像刚好最清晰但又不至于过曝，此时效果为最佳；

乳房散射出来的红外光线经过图像采集单元102的红外滤光片302，滤除杂散光仅让乳房散射的红外光通过至CMOS芯片303成像，所成的初始红外图像经过wifi模块305传输至移动终端。

所述初始红外图像按照不同的需求进行不同的算法增强后获得第一红外图像，所述第一红外图像可以实时显示在屏幕上供用户评估。用户也可以将第一红外图像与预设红外图像进行比较，获取对应的检查结果。

本实用新型实施例中还提供一种红外乳腺检查系统，包括远程终端和如上所述的红外乳腺检查装置，所述远程终端用于接收所述红外乳腺检查装置获取的乳腺组织的红外图像，并反馈对应所述红外图像的分析结果。

用户在实际中往往无法自我判断，获得自己的乳腺组织红外图像对应的检查结果。此时，用户可以将图像推送至远程终端上，由专门的图像医师进行图像分析，所述远程终端能够给用户快速反馈科学的数据。

所述远程终端可以为数据处理能力强大的云端。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种红外乳腺检查装置，其特征在于，包括红外LED发光源、图像采集单元和移动终端，所述红外LED发光源发光的红外光用于照射乳腺组织，所述图像采集单元用于采集红外光照射下乳腺组织的初始红外图像，所述移动终端包括控制器，所述控制器与所述图像采集单元连接，用于获取乳腺组织的初始红外图像，并对所述初始红外图像进行处理，分析，获取检查结果。

2.根据权利要求1所述的红外乳腺检查装置，其特征在于，所述红外LED光源包括：

若干颗红外LED灯；

用于驱动所述红外LED灯发光的驱动电路；

光学组件，用于对红外LED灯发出的光线进行调整，所述红外LED灯发出的光线经过所述光学组件的调整后，均匀射出。

3.根据权利要求2所述的红外乳腺检查装置，其特征在于，所述光学组件包括扩束镜、透镜和匀光片，LED灯发出的光线首先经过所述扩束镜，扩展光束的直径，并减小光线的发散角，然后再经过所述透镜，对光线进行汇聚，最后经过所述匀光片，对光线进行扩散，使得光线均匀射出。

4.根据权利要求1所述的红外乳腺检查装置，其特征在于，所述图像采集单元包括支架、光学滤光模块和设置在所述支架上的CMOS芯片，所述CMOS芯片用于采集红外光照射下乳腺组织的初始红外图像，所述支架用于调节所述CMOS芯片与乳腺组织之间的角度，所述光学滤光模块用于滤除其他光线，仅让红外光照射下乳腺组织散射的红外光通过成像。

5.一种红外乳腺检查系统，其特征在于，包括远程终端和权利要求1-4任一项所述的红外乳腺检查装置，所述远程终端用于接收所述红外乳腺检查装置获取的乳腺组织的红外图像，并反馈对应所述红外图像的分析结果。