CN211674190U - 一种三维面诊舌诊设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及三维扫描技术领域，尤其涉及一种三维面诊舌诊设备：包括具有容置空间的壳体，设置在壳体内的采集装置，所述采集装置外围设置有补光装置，所述壳体与所述采集装置相对的面板上开设有测脸窗口，其中所述采集装置包括纹理采集装置和结构光装置。基于结构光、和纹理采集装置获取患者面部和舌部，清纹理特征的同时，也能够获取其相应的高精度三维数据。采集时间短，精度高，为医生诊断，提供更多的参考信息。

Description

一种三维面诊舌诊设备

技术领域

本实用新型涉及三维扫描技术领域，尤其涉及一种三维面诊舌诊设备。

背景技术

目前市面上的面诊舌诊设备，都是采用相机采集平面图像，通过数字图像处理的技术分析平面图像特征。而实际在患者当面求医时，医生除了参考患者面部舌部的颜色等特征，也会分析利用面部特别是舌部的三维特征。因此，目前的基于平面数字图像处理的面诊舌诊设备，都不能非常好的满足实际需求。为解决这个矛盾，近几年也出现了一些三维面诊舌诊设备，但存在一些采集时间长、精度低、无法兼容彩色纹理等缺点，实用性较差。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型旨在于提供一种三维面诊舌诊设备，旨在解决现有的三维面诊舌诊设备最多采用两组采集装置，且采集位置或采集角度无法进行调整，容易造成扫描不全面或者需要多次扫描进行建模，从而影响模型构建的精确度和清晰度的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种三维面诊舌诊设备：包括具有容置空间的壳体，设置在壳体内的采集装置，所述采集装置外围设置有补光装置，所述壳体与所述采集装置相对的面板上开设有测脸窗口，其中所述采集装置包括纹理采集装置和结构光装置。

进一步地，所测脸窗口底部设置有高度可调的下颚支撑部。

进一步地，所述结构光扫描装置包括设置在所述纹理采集装置上方的工业相机及下方的投影仪。

进一步地，所述纹理采集装置为高清相机。

有益效果：本实用新型提供了一种三维面诊舌诊设备，本实用新型包括具有容置空间的壳体，设置在壳体内的采集装置，所述采集装置外围设置有补光装置，所述壳体与所述采集装置相对的面板上开设有测脸窗口，其中所述采集装置包括纹理采集装置和结构光装置。基于结构光、和纹理采集装置获取患者面部和舌部，清纹理特征的同时，也能够获取其相应的高精度三维数据。采集时间短，精度高，为医生诊断，提供更多的参考信息。

附图说明

图1为本实用新型较佳的三维面诊舌诊设备一个视角的结构示意图；

图2为本实用新型较佳的三维面诊舌诊设备另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型较佳的三维面诊舌诊设备和多端口转接器之间的连接关系示意图。

附图标记说明：

10、壳体；11、测脸窗口；12、下颚支撑部；20、采集装置；210、结构光装置；211、工业相机；212、投影仪；22、纹理采集装置；23、补光装置。

具体实施方式

本实用新型提供一种三维面诊舌诊设备，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

中医讲究“望闻问切”，而面部和舌部的生物学特征，被广泛用于中医中“望”这一方法中，用以辨别人体五脏六腑的病理变化和人体机能的症状。而长久以来，中医面诊舌诊都按医生的主观性判断为依据，缺乏客观标准的参考。因此，随着中医的现代化发展，出现了面诊舌诊仪器，通过数字图像处理的技术，获取和分析患者的面部舌部特征，辅助以标准化的医理分析方法，使中医朝着标准化和自动化发展，同时让面诊舌诊更好地为人类服务。

尤其对于舌部三维数据的采集，目前主要都是类似的解决方案如下

1.基于多视角图像和有限元法的三维舌体重建系统。山东大学刘志等用多个数码相机，两个产生接近日光光谱的气体放电光源，一个亮度可调的激光器等组成重建系统，能够提供较为准确的舌体三维模型。

2.三维全息舌象获取方法。这是天津大学王学民副教授研究的方法，采用了光栅投影三维测量技术，提供了一种新型的检测手段和检测设备。由积分球均匀光源装置、工业CCD摄像机、数字投影仪 212及计算机等组成，分别采集舌头的三维信息和纹理信息。

3.基于光度立体法的舌体三维信息采集装置20。北京工业大学蔡轶珩等采用该方法，在同一个角度，采集三张或者更多的图像，进行物体表面法向方向计算，可以提供舌体的形态轮廓及舌裂纹等纹理信息。

4.基于双目立体视觉法的舌体彩色三维重建。天津大学郭丹等用两个单反和一个微型投影仪212，基于双目进行舌头的彩色三维重建。

上述方法中不论是基于多视角图像还是基于有限元法的三维舌体重建系统扫描时间较长，且不能完整获取舌体表面的颜色信息。三维全息舌象获取方法离实际应用于舌诊仪的研制还有一段距离。基于光度立体法的舌体三维信息采集装置20平均误差高达3.6mm，且舌体边界区域的重建误差较大，实用性较差。用双目立体视觉法进行舌体的彩色三维重建其三维点云数据的颜色信息失真较为严重，纹理特征较难分辨。本专利的目的，就是要解决上述种种矛盾，以达到三维扫描速度快、三维数据和彩色纹理精度高、体验感强的目的。

因此，本专利提出了一种基于结构光的三维面诊舌诊设备。在获取患者高清纹理特征的同时，也能够获取其相应的高精度三维数据。采集时间短，精度高，为医生诊断，提供更多的参考信息。

参考图1-2，为一种三维面诊舌诊设备，包括具有容置空间的壳体10，设置在壳体10内的采集装置20，所述采集装置20外围设置有补光装置23，所述壳体10与所述采集装置20相对的面板上开设有测脸窗口，其中所述采集装置20包括纹理采集装置2220和结构光装置210。其中，所述结构光扫描装置包括设置在所述纹理采集装置 2220上方的工业相机211及下方的投影仪212；所述纹理采集装置 2220优选为高清相机。所述高清相机设有双摄像头，所述双摄像头分别为黑白摄像头和彩色摄像头，黑白摄像头和彩色摄像头分别用于拍摄黑白纹理照片和彩色照片。

具体地，通过在所述测脸窗口底部设置有高度可调的下颚支撑部 12，对待测者的脸部高低进行调节，方便准确的采集面部、舌部信息。

具体地，所述工业相机211与投影仪212相连，所述投影仪212 内设有控制板，所述工业相机211的触发线与控制板相连。控制板内设有控制模块和存储模块，所述控制模块与存储模块相连，所述工业相机211的触发线与控制模块连接，所述控制模块与投影仪212内的 DLP投影模块连接。所述控制模块为FPGA、DSP、ARM、单片机中的一种，本实施例中，控制模块为单片机，更进一步进，所述单片机的型号为STC89C52单片机，所述存储模块与STC89C52单片机的 P1接口连接，投影仪212内的DLP投影模块STC89C52单片机的P2 接口连接，所述工业相机211的触发线与STC89C52单片机的P3接口连接。所述存储模块上由至少三个磁道构成，每个磁道上至少设有十个扇区，每个扇区用于存储一张工业相机211拍摄的结构光图像。

参考图3，面部三维扫面设备运行过程中与多端口转发器的连接关系为，所述壳体10内设置有电源和多端口转发器，所述采集装置 20和多端口转发器均与电源电连接，所述采集装置20、补光灯均与多端口转发器连接。所述多端口转发器在于外部的电脑进行连接。

具体地，所述高清相机的数据线与电源线均与多端口转发器相连接，所述高清相机用于拍摄彩色照片。所述补光灯位环绕采集装置20 外围形成圆形。补光灯的电源线与HUB相连，在采集装置20进行采集是补光灯亮起。

工作原理：

用户坐在设备前，将脸部伸进测脸窗口11，下巴自然靠在下颚支撑部12，并通过调节下颚支撑部12的高度，以准确获得面部或者舌部的采集信息。采集装置20的投影仪212向脸部或舌部投射光栅图像，控制板上的控制模块通过工业相机211的触发线触发工业相机211拍摄脸部或舌部上的光栅图像张并存储于存储模块，同时通过回传PC机、PC机通过hub控制高清相机拍摄照片，存储于存储模块的光栅图像进行解码运算，此时生成完整的三维模型，并将高清相机拍摄的图片进行纹理贴图，赋予模型彩色纹理信息。

本实用新型通过设置采集装置20实现对面部或舌部的扫描，使扫描精度更高、速度更快，提升用户体验；扫描装置不仅对面部或舌部结构进行扫描，而且对面部或舌部纹理进行采集，实现结构与纹理细节的双结合；并且扫描速度高，纹理清晰、提高用户体验，有良好的市场应用价值。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种三维面诊舌诊设备，其特征在于，包括具有容置空间的壳体，设置在壳体内的采集装置，所述采集装置外围设置有补光装置，所述壳体与所述采集装置相对的面板上开设有测脸窗口，其中所述采集装置包括纹理采集装置和结构光装置。

2.根据权利要求1所述的三维面诊舌诊设备，其特征在于，所测脸窗口底部设置有高度可调的下颚支撑部。

3.根据权利要求2所述的三维面诊舌诊设备，其特征在于，所述结构光扫描装置包括设置在所述纹理采集装置上方的工业相机及下方的投影仪。

4.根据权利要求1所述的三维面诊舌诊设备，其特征在于，所述纹理采集装置为高清相机。

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