一種靜脈顯像儀及其成像方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種靜脈顯像儀及其成像方法，圖像采集系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)和投影儀，所述圖像采集系統(tǒng)和所述投影儀分別與所述中央控制系統(tǒng)電氣連接。本發(fā)明的靜脈顯像儀基于時(shí)分復(fù)用原理，投影儀中內(nèi)置有近紅外光源，投影儀具備光源和投影的雙重作用，使得靜脈顯像儀的體積得以減小，還在投影儀內(nèi)設(shè)置分色棱鏡等均光系統(tǒng)使得投射出的近紅外光的照度一致性很好，投射出的近紅外光不會(huì)超出預(yù)設(shè)的投射光線范圍，利用率提高的同時(shí)還減少泄露光線對(duì)環(huán)境的干擾、降低了功耗。
【專利說(shuō)明】一種靜脈顯像儀及其成像方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輔助醫(yī)療儀器，更具體的說(shuō)，涉及一種靜脈顯像儀及其成像方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 靜脈穿刺是臨床上需要經(jīng)常進(jìn)行的操作，如在給病人輸液或抽血時(shí)，均需要進(jìn)行。 在傳統(tǒng)的靜脈穿刺操作中，醫(yī)生需要找出穿刺對(duì)象手背或手臂等穿刺部位的靜脈，對(duì)目標(biāo) 穿刺靜脈進(jìn)行位置定位，才能再進(jìn)行下一步驟。因此，找出目標(biāo)靜脈并對(duì)其進(jìn)行定位在整個(gè) 靜脈穿刺操作過(guò)程中起著重要作用。但在實(shí)際操作過(guò)程中，由于受到不同穿刺對(duì)象的年齡、 肥胖程度、膚色或操作環(huán)境周圍光線等因素的影響，使對(duì)穿刺目標(biāo)的靜脈的查找和位置定 位出現(xiàn)困難，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確地進(jìn)行靜脈穿刺操作，降低了靜脈穿刺的成功率。
[0003] 因此，針對(duì)上面提到的問(wèn)題，靜脈成像裝置能使穿刺對(duì)象手背或手臂等穿刺部位 的靜脈與周圍組織的對(duì)比度提高，使醫(yī)生在進(jìn)行靜脈穿刺操作時(shí)更容易找到目標(biāo)靜脈并對(duì) 其進(jìn)行位置定位，從而提高靜脈穿刺的成功率。
[0004] 目前針對(duì)靜脈成像裝置或稱靜脈顯像儀，主要可分為兩大類。第一類是使用可見(jiàn) 光對(duì)穿刺對(duì)象的待穿刺部位進(jìn)行透射，根據(jù)靜脈與周圍組織對(duì)透射光線的穿透性質(zhì)的差 異，使穿刺對(duì)象的待穿刺部位的靜脈與周圍組織的對(duì)比度提高，從而有利于醫(yī)生對(duì)目標(biāo)靜 脈的查找和位置定位。如中國(guó)專利《靜脈觀察儀》（專利號(hào)：200920166565. 1)和《簡(jiǎn)易式靜 脈顯影儀》（專利號(hào)：201120535069. 6)等是屬于這一類型的靜脈顯像儀。這一類型的靜脈 顯像儀結(jié)構(gòu)雖然相對(duì)簡(jiǎn)單，但也有其局限性，如需要功率較大的可見(jiàn)光光源、成像的對(duì)比度 較低、對(duì)手臂等穿刺部位的成像較困難等。第二類是使用紅外靜脈成像的原理，紅外照射穿 刺對(duì)象的待穿刺部位，采集和處理近紅外圖像數(shù)據(jù)，使得靜脈與周圍組織的對(duì)比度得到提 高，然后再通過(guò)顯示屏或原位等大投影等方式展示給醫(yī)生，從而協(xié)助其進(jìn)行靜脈穿刺操作。 其中，使用原位等大投影的方式進(jìn)行顯示具有效果直觀、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，更有利于醫(yī)生進(jìn) 行靜脈穿刺的操作。如中國(guó)專利《一種手背靜脈顯像儀》（專利號(hào)：201220580007. 1)、《一 種靜脈顯影成像系統(tǒng)》（專利號(hào)：201320064740. 2)和《一種雙光源靜脈血管顯像裝置》（專 利號(hào)：201320403264. 2)等是屬于這一類型的靜脈顯像儀。這一類型的靜脈顯像儀結(jié)構(gòu)相 對(duì)第一種要復(fù)雜，但其具有成像對(duì)比度較高，可用于對(duì)手臂等穿刺部位的成像等優(yōu)點(diǎn)，但是 需要使用近紅外光源對(duì)穿刺對(duì)象的待穿刺部位進(jìn)行照射從而成像的特點(diǎn)，使得現(xiàn)有的此類 靜脈顯像儀中需要設(shè)置一個(gè)或多個(gè)外置近紅外光源，并且在紅外攝像頭成像完成后由投影 儀將成像投射至待穿刺部位，此種近紅外光源與投影儀分開(kāi)的結(jié)構(gòu)會(huì)使得此種靜脈顯像儀 具有體積大、功耗嚴(yán)重、近紅外光泄露等問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中利用紅外靜脈成像原理的靜脈 顯像儀中需要設(shè)置一個(gè)或多個(gè)外置近紅外光源，造成的近紅外光照度不均勻、近紅外光泄 露對(duì)周圍環(huán)境造成干擾、近紅外光的整體利用率降低、靜脈顯像儀的體積增大等問(wèn)題，提供 了一種靜脈顯像儀及其成像方法。
[0006] 本發(fā)明解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案為：提供一種靜脈顯像儀，包括圖像采集系統(tǒng)、 中央控制系統(tǒng)和投影儀，所述圖像采集系統(tǒng)和所述投影儀分別與所述中央控制系統(tǒng)電氣連 接，在第一時(shí)間間隙內(nèi)所述中央控制系統(tǒng)控制所述投影儀投射近紅外光到待成像部位，并 使用所述圖像采集系統(tǒng)采集圖像數(shù)據(jù)，所述中央控制系統(tǒng)對(duì)采集的所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像 處理操作，得到待成像部位的靜脈與周圍組織的增強(qiáng)圖像；在第二時(shí)間間隙內(nèi)所述中央控 制系統(tǒng)控制所述投影儀投射可見(jiàn)光將所述增強(qiáng)圖像投射到待成像部位。
[0007] 在本發(fā)明的靜脈顯像儀中，所述投影儀包括投影成像元件、分色棱鏡、分光鏡、投 影鏡頭以及分別對(duì)準(zhǔn)安裝在所述分色棱鏡的各個(gè)入射光窗口的至少一個(gè)可見(jiàn)光光源、近紅 外光源，所述分光鏡安裝在所述分色棱鏡的出射光窗口的光路上，經(jīng)過(guò)所述分光鏡的光線 進(jìn)入所述投影成像元件進(jìn)行投影圖像的成像，所述投影圖像的成像通過(guò)所述分光鏡反射至 所述投影鏡頭，由所述投影鏡頭投射到待成像部位。
[0008] 在本發(fā)明的靜脈顯像儀中，所述中央控制系統(tǒng)分別與所述投影儀的所述投影成像 元件、至少一個(gè)可見(jiàn)光光源以及近紅外光源電氣連接。
[0009] 在本發(fā)明的靜脈顯像儀中，所述圖像采集系統(tǒng)包括紅外成像攝像頭以及裝配于所 述紅外成像攝像頭前的近紅外濾光片。
[0010] 在本發(fā)明的靜脈顯像儀中，所述近紅外濾光片采用的通帶中心波長(zhǎng)為850nm、 880nm、940nm 或者 950nm 中的一種。
[0011] 在本發(fā)明的靜脈顯像儀中，所述紅外成像攝像頭為采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體感 光元件或者電荷耦合器件感光元件的成像攝像頭。
[0012] 在本發(fā)明的靜脈顯像儀中，所述投影成像元件采用硅基液晶技術(shù)、數(shù)字光處理器 技術(shù)或者液晶顯示技術(shù)中的一種。
[0013] 在本發(fā)明的靜脈顯像儀中，所述中央控制系統(tǒng)為微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、可編 程邏輯器件中的一種或者幾種的組合。
[0014] 本發(fā)明還提供一種靜脈顯像儀的成像方法，使用的所述靜脈顯像儀包括圖像采集 系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)和投影儀，所述方法包括如下步驟：
[0015] S1、在第一時(shí)間間隙內(nèi)，所述投影儀投射近紅外光到待成像部位，圖像采集系統(tǒng)采 集圖像數(shù)據(jù)；
[0016] S2、中央控制系統(tǒng)對(duì)采集的所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理操作，得到待成像部位的 靜脈與周圍組織的增強(qiáng)圖像；
[0017] S3、在第二時(shí)間間隙內(nèi)，投影儀使用可見(jiàn)光將所述增強(qiáng)圖像投射到待成像部位；
[0018] S4、重復(fù)所述步驟S1?S3,得到待成像部位連續(xù)的成像。
[0019] 在本發(fā)明的靜脈顯像儀的成像方法中，所述第一時(shí)間間隙和所述第二時(shí)間間隙均 小于所述紅外成像攝像頭采集一幀圖像所用時(shí)間，所述圖像處理操作包括圖像校正、圖像 配準(zhǔn)、圖像增強(qiáng)和圖像拼接。
[0020] 實(shí)施本發(fā)明的靜脈顯像儀及其成像方法，具有以下有益效果：本發(fā)明的靜脈顯像 儀基于時(shí)分復(fù)用原理，投影儀中內(nèi)置有近紅外光源，投影儀具備光源和投影的雙重作用，使 得靜脈顯像儀的體積得以減小，還在投影儀內(nèi)設(shè)置分色棱鏡等均光系統(tǒng)使得投射出的近紅 外光的照度一致性很好，投射出的近紅外光不會(huì)超出預(yù)設(shè)的投射光線范圍，利用率提高的 同時(shí)還減少泄露光線對(duì)環(huán)境的干擾、降低了功耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用型新的部分實(shí)施例， 對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得 其他的附圖。
[0022] 圖1為本發(fā)明靜脈顯像儀較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明靜脈顯像儀的成像方法的流程圖；
[0024] 圖3為本發(fā)明靜脈顯像儀的成像方法的時(shí)間間隙的分配方式的示意圖；
[0025] 圖4為本發(fā)明靜脈顯像儀的成像方法的時(shí)間間隙的又一種分配方式的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所 描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā) 明保護(hù)的范圍。
[0027] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中利用紅外靜脈成像原理的靜脈顯像儀中需要設(shè)置一個(gè)或多 個(gè)外置近紅外光源，造成的近紅外光照度不均勻、近紅外光泄露對(duì)周圍環(huán)境造成干擾、近紅 外光的整體利用率降低、靜脈顯像儀的體積增大等問(wèn)題，本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于：提供了 一種使用紅外靜脈成像原理和時(shí)分復(fù)用原理的靜脈顯像儀及其成像方法，其中，所述靜脈 顯像儀包括圖像采集系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)和投影儀，在投影儀中內(nèi)置有近紅外光源，投影儀 具備光源和投影的雙重作用，很好解決上述問(wèn)題的同時(shí)還降低了靜脈顯像儀的功耗。
[0028] 圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的靜脈顯像儀100的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述靜脈 顯像儀包括圖像采集系統(tǒng)110、中央控制系統(tǒng)120和投影儀130,所述圖像采集系統(tǒng)110和 所述投影儀130分別與所述中央控制系統(tǒng)120電氣連接，三者協(xié)調(diào)工作，中央控制系統(tǒng)120 主要控制整個(gè)靜脈顯像儀的圖像采集、圖像處理和投影成像等工作過(guò)程，圖像采集系統(tǒng)110 主要用于待成像部位10的圖像數(shù)據(jù)的采集，投影儀130用于投射近紅外光和投影成像圖 像。在中央控制系統(tǒng)120控制圖像采集系統(tǒng)110采集待成像部位10的圖像數(shù)據(jù)的第一時(shí) 間間隙內(nèi)，中央控制系統(tǒng)120同時(shí)控制投影儀130投射近紅外光至待成像部位10,圖像采集 系統(tǒng)110采集圖像數(shù)據(jù)后傳輸給中央控制系統(tǒng)120,由中央控制系統(tǒng)120進(jìn)行圖像處理等 操作，得到待成像部位10的靜脈與周圍組織的對(duì)比度增強(qiáng)圖像，即第一時(shí)間間隙為成像間 隙；第一時(shí)間間隙后隨即進(jìn)入第二時(shí)間間隙，第二時(shí)間間隙為投影間隙，在第二時(shí)間間隙內(nèi) 圖像采集系統(tǒng)110停止工作，中央控制系統(tǒng)120控制投影儀130將上述"待成像部位10的 靜脈與周圍組織的對(duì)比度增強(qiáng)圖像"投射到待成像部位10。上述第一時(shí)間間隙和第二時(shí)間 間隙交替的連續(xù)進(jìn)行，雖然圖像的成像和圖像的投射在不同的時(shí)間間隙內(nèi)進(jìn)行，但是第一 時(shí)間間隙和第二時(shí)間間隙交替的速度超出了人眼能夠辨別的極限，基于時(shí)分復(fù)用原理，待 成像部位10上即可以顯示連續(xù)的"待成像部位10的靜脈與周圍組織的對(duì)比度增強(qiáng)圖像"。
[0029] 如圖1所示，本發(fā)明的投影儀130包括投影成像元件131、分色棱鏡132、至少一個(gè) 可見(jiàn)光光源、近紅外光源135、分光鏡136、投影鏡頭137,圖中所示可見(jiàn)光光源為兩個(gè)，包括 可見(jiàn)光光源133和可見(jiàn)光光源134。根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例中，可見(jiàn)光光源也可以為一 個(gè)或者更多個(gè)，可見(jiàn)光光源133、可見(jiàn)光光源134和近紅外光源135分別對(duì)準(zhǔn)安裝在分色棱 鏡132的各個(gè)入射光窗口，分色棱鏡132的參數(shù)如濾光膜的通帶波長(zhǎng)根據(jù)各個(gè)入射光的波 長(zhǎng)進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，從而可提高上述各個(gè)光源的光線利用率，分色棱鏡132的出射光窗口 對(duì)準(zhǔn)分光鏡136,即分光鏡136安裝在分色棱鏡132的出射光窗口的光路上，光線經(jīng)過(guò)分光 鏡136后進(jìn)入投影成像元件131進(jìn)行投影圖像的成像，然后通過(guò)投影鏡頭137投射到待成 像部位10。
[0030] 其中，在第一時(shí)間間隙，投影儀130的作用為投射近紅外光到待成像部位10,此時(shí) 在中央控制系統(tǒng)120的控制下近紅外光源135發(fā)光，可見(jiàn)光光源133和可見(jiàn)光光源134熄 滅，近紅外光經(jīng)過(guò)分色棱鏡132,從分色棱鏡132的出射光窗口經(jīng)過(guò)所述分光鏡136進(jìn)入投 影成像元件131，投影成像元件131對(duì)入射的近紅外光進(jìn)行投影圖像的成像，覆蓋與待成像 部位10形狀、大小相適配的圖像區(qū)域，然后傳回至分光鏡136,經(jīng)過(guò)分光鏡136反射到投影 鏡頭137,以近紅外光的形式投射到待成像部位10。近紅外光經(jīng)過(guò)投影成像元件131后可 以較好的解決近紅外光照度不均勻的問(wèn)題。圖像采集系統(tǒng)110采集圖像數(shù)據(jù)，得到待成像 部位的靜脈與周圍組織的對(duì)比度增強(qiáng)圖像。
[0031] 在第二時(shí)間間隙，投影儀130的作用為投射"待成像部位10的靜脈與周圍組織的 對(duì)比度增強(qiáng)圖像"到待成像部位10,此時(shí)在中央控制系統(tǒng)120的控制下近紅外光源135熄 滅，可見(jiàn)光光源133和可見(jiàn)光光源134發(fā)光，可見(jiàn)光經(jīng)過(guò)分色棱鏡132,從分色棱鏡132的出 射光窗口進(jìn)入分光鏡136,透過(guò)分光鏡136的可見(jiàn)光光線進(jìn)入投影成像元件131，投影成像 元件131接收中央控制系統(tǒng)120發(fā)出的增強(qiáng)圖像的信號(hào)，對(duì)入射的可見(jiàn)光進(jìn)行投影圖像的 成像，然后傳回至分光鏡136,經(jīng)過(guò)分光鏡136反射到投影鏡頭137,以可見(jiàn)光的形式投射到 待成像部位10,上述被投射到待成像部位10的"待成像部位10的靜脈與周圍組織的對(duì)比 度增強(qiáng)圖像"為一種單色灰度或偽彩色的圖像，其中待成像部位10的靜脈與周圍組織的對(duì) 比度得到增強(qiáng)，使醫(yī)生更容易地找到目標(biāo)靜脈并對(duì)其位置進(jìn)行定位。
[0032] 如上所述，第一時(shí)間間隙和第二時(shí)間間隙反復(fù)交替，對(duì)待成像部位10進(jìn)行連續(xù)的 成像。近紅外光源135的發(fā)光在時(shí)間軸上是不連續(xù)的，減少了近紅外光源135的有效發(fā)光 時(shí)間，從而降低功耗。
[0033] 優(yōu)選的，中央控制系統(tǒng)120分別與所述投影儀130的所述投影成像元件131、至少 一個(gè)可見(jiàn)光光源、以及近紅外光源135電氣連接，其中至少一個(gè)可見(jiàn)光光源包括可見(jiàn)光光 源133和可見(jiàn)光光源134,相同的，可見(jiàn)光光源也可以為一個(gè)或者更多個(gè)。投影成像元件 131對(duì)入射的光線進(jìn)行投影圖像的成像，將入射的近紅外光生成待成像部位10的形狀、大 小，將入射的可見(jiàn)光生成"待成像部位10的靜脈與周圍組織的對(duì)比度增強(qiáng)圖像"，上述過(guò)程 都受到中央控制系統(tǒng)120的控制。至少一個(gè)可見(jiàn)光光源以及近紅外光源135在第一時(shí)間間 隙和第二時(shí)間間隙反復(fù)交替的過(guò)程中的發(fā)光、熄滅也都受到中央控制系統(tǒng)120的控制。
[0034] 優(yōu)選的，所述圖像采集系統(tǒng)110包括紅外成像攝像頭112,以及裝配于所述紅外成 像攝像頭112前的近紅外濾光片111，紅外成像攝像頭112與中央控制系統(tǒng)120電氣連接， 受到中央控制系統(tǒng)120的控制采集通過(guò)近紅外濾光片111圖像數(shù)據(jù)。更優(yōu)選的，所述近紅 外濾光片111所采用的通帶中心波長(zhǎng)為850nm、880nm、940nm或950nm等。
[0035] 優(yōu)選的，所述紅外成像攝像頭112為圖像數(shù)據(jù)采集部件，可采用互補(bǔ)金屬氧化物 半導(dǎo)體（CMOS)或者電荷耦合器件（CCD)等類型的感光元件，以達(dá)到足夠的感光靈敏度。
[0036] 優(yōu)選的，所述投影成像元件131采用的顯示技術(shù)為硅基液晶（LCoS)技術(shù)、數(shù)字光 處理器（DLP)技術(shù)或者液晶顯示（IXD)技術(shù)。
[0037] 優(yōu)選的，所述中央控制系統(tǒng)120為微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)、可編程邏輯 器件中的一種或者幾種的組合，其中微處理器可以采用多種架構(gòu)類型如ARM架構(gòu)、MIPS架 構(gòu)，可編程邏輯器件可以采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA)、復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD)等。
[0038] 優(yōu)選的，所述可見(jiàn)光光源至少為一個(gè)，可見(jiàn)光光源133和可見(jiàn)光光源134為單色光 源或多色光源，即發(fā)光顏色可采用任意可見(jiàn)光顏色，光源可為單色發(fā)光的光源或多色發(fā)光 的光源，發(fā)光體類型可為發(fā)光二極管（LED)或其它類型。類似的，所述近紅外光源135可采 用發(fā)光中心波長(zhǎng)為850nm、880nm、940nm或950nm等的近紅外光源，以與近紅外濾光片111 所采用的通帶中心波長(zhǎng)相適配，發(fā)光體類型可為發(fā)光二極管（LED)或其它類型。在此需要 特別指出，上述波長(zhǎng)、發(fā)光體類型、發(fā)光顏色等均為示例性而不是限制性的，任何簡(jiǎn)單修改、 等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
[0039] 圖2示出了本發(fā)明靜脈顯像儀的成像方法的流程，如圖2所示，本發(fā)明的靜脈顯像 儀的成像方法，使用的如圖1中靜脈顯像儀，所述靜脈顯像儀包括圖像采集系統(tǒng)110、中央 控制系統(tǒng)120和投影儀130,所述方法包括如下步驟：
[0040] S1、在第一時(shí)間間隙內(nèi)（圖中用Μ表示），所述投影儀130投射近紅外光到待成像 部位10,所述圖像采集系統(tǒng)110采集圖像數(shù)據(jù)；
[0041] S2、中央控制系統(tǒng)120對(duì)采集的所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理操作，得到待成像部 位10的靜脈與周圍組織的增強(qiáng)圖像；
[0042] S3、在第二時(shí)間間隙內(nèi)（圖中用Ν表示），投影儀130使用可見(jiàn)光將所述增強(qiáng)圖像 投射到待成像部位10 ;
[0043] S4、重復(fù)所述步驟S1?S3,得到待成像部位10連續(xù)的成像。
[0044] 在第一時(shí)間間隙內(nèi)，投影儀130投射近紅外光，圖像采集系統(tǒng)110采集圖像數(shù)據(jù)， 中央控制系統(tǒng)120得到待成像部位10的靜脈與周圍組織的增強(qiáng)圖像；在第二時(shí)間間隙內(nèi)， 投影儀130在中央控制系統(tǒng)120的控制下將增強(qiáng)圖像投射到待成像部位10。上述第一時(shí)間 間隙和第二時(shí)間間隙交替的連續(xù)進(jìn)行，雖然圖像的成像和圖像的投射在不同的時(shí)間間隙內(nèi) 進(jìn)行，但是第一時(shí)間間隙和第二時(shí)間間隙交替的速度超出了人眼能夠辨別的極限，基于時(shí) 分復(fù)用原理，待成像部位10上即可以顯示連續(xù)的"待成像部位10的靜脈與周圍組織的對(duì)比 度增強(qiáng)圖像"。
[0045] 優(yōu)選的，所述步驟S2中的圖像處理操作包括圖像校正、圖像配準(zhǔn)、圖像增強(qiáng)和圖 像拼接，經(jīng)過(guò)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的處理操作后，被投射到待成像部位10的靜脈與周圍組織的增強(qiáng) 圖像是一種單色灰度或偽彩色的圖像，其中待成像部位10的靜脈與周圍組織的對(duì)比度得 到增強(qiáng)，使醫(yī)生更容易地找到目標(biāo)靜脈并對(duì)其位置進(jìn)行定位。
[0046] 特別需要指出，第一時(shí)間間隙和第二時(shí)間間隙可采用不同的方式分配，圖3示出 了本發(fā)明靜脈顯像儀的成像方法的時(shí)間間隙的一種分配方式，如圖3所示，第一時(shí)間間隙 投影儀130為近紅外光場(chǎng)（圖中用Μ表示），第二時(shí)間間隙投影儀130為可見(jiàn)光場(chǎng)（圖中 用Ν表示），第一時(shí)間間隙和第二時(shí)間間隙交替分布在采集相鄰的兩幀圖像所用的時(shí)間中， 近紅外光場(chǎng)（對(duì)應(yīng)時(shí)間間隙Μ)被分配在圖像幀N的第一個(gè)顯示場(chǎng)中，可見(jiàn)光場(chǎng)（對(duì)應(yīng)時(shí)間 間隙N)被分配在圖像幀N+1的第二個(gè)顯示場(chǎng)中，時(shí)間間隙Μ和時(shí)間間隙N按照?qǐng)D像幀間進(jìn) 行交替分布。優(yōu)選的，按照此種方式分配的第一時(shí)間間隙和第二時(shí)間間隙，其長(zhǎng)度比例為1 ：1 〇
[0047] 圖4示出了本發(fā)明靜脈顯像儀的成像方法的時(shí)間間隙的又一種分配方式，第一時(shí) 間間隙和第二時(shí)間間隙分布在采集同一幀圖像所用的時(shí)間中，近紅外光場(chǎng)（對(duì)應(yīng)時(shí)間間隙 Μ)被分配在圖像幀Ν的第一個(gè)顯示場(chǎng)中，而可見(jiàn)光場(chǎng)（對(duì)應(yīng)時(shí)間間隙Ν)則被分配在圖像 幀Ν的第二和第三個(gè)顯示場(chǎng)中，時(shí)間間隙Μ和時(shí)間間隙Ν按照單幅圖像幀的顯示場(chǎng)間進(jìn)行 分配。優(yōu)選的，按照此種方式分配的第一時(shí)間間隙和第二時(shí)間間隙，其長(zhǎng)度比例為1 : 2。
[0048] 在此特別強(qiáng)調(diào)，圖3和圖4中時(shí)間間隙的分配方式只是示例性的而非限制性的，只 是為了更清楚的解釋本發(fā)明工作過(guò)程，依據(jù)本發(fā)明的原理對(duì)其做出的任何修改都落入本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種靜脈顯像儀，其特征在于，所述靜脈顯像儀（100)包括圖像采集系統(tǒng)（110)、中 央控制系統(tǒng)（120)和投影儀（130)，所述圖像采集系統(tǒng)（110)和所述投影儀（130)分別與所 述中央控制系統(tǒng)（120)電氣連接，在弟一時(shí)間間隙內(nèi)所述中央控制系統(tǒng)（120)控制所述投 影儀（130)投射近紅外光到待成像部位（10)，并使用所述圖像采集系統(tǒng)（110)采集圖像數(shù) 據(jù)，所述中央控制系統(tǒng)（120)對(duì)采集的所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理操作，得到待成像部位 (10)的靜脈與周圍組織的增強(qiáng)圖像；在第二時(shí)間間隙內(nèi)所述中央控制系統(tǒng)（120)控制所述 投影儀（130)投射可見(jiàn)光將所述增強(qiáng)圖像投射到待成像部位（10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜脈顯像儀，其特征在于，所述投影儀（130)包括投影成像元 件（131)、分色棱鏡（132)、分光鏡（136)、投影鏡頭（137)以及分別對(duì)準(zhǔn)安裝在所述分色棱 鏡（132)的各個(gè)入射光窗口的至少一個(gè)可見(jiàn)光光源（133,134)、近紅外光源（135)，所述分 光鏡（136)安裝在所述分色棱鏡（132)的出射光窗口的光路上，經(jīng)過(guò)所述分光鏡（136)的 光線進(jìn)入所述投影成像元件（131)進(jìn)行投影圖像的成像，所述投影圖像的成像通過(guò)所述分 光鏡（136)反射至所述投影鏡頭（137)，由所述投影鏡頭（137)投射到待成像部位（10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜脈顯像儀，其特征在于，所述中央控制系統(tǒng)（120)分別與所 述投影儀（130)的所述投影成像元件（131)、至少一個(gè)可見(jiàn)光光源（133,134)以及近紅外光 源（135)電氣連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜脈顯像儀，其特征在于，所述圖像采集系統(tǒng)（110)包括紅外 成像攝像頭（112)以及裝配于所述紅外成像攝像頭（112)前的近紅外濾光片（111)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜脈顯像儀，其特征在于，所述近紅外濾光片（111)采用的通 帶中心波長(zhǎng)為850nm、880nm、940nm或者950nm中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜脈顯像儀，其特征在于，所述紅外成像攝像頭（112)為采用 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體感光元件或者電荷耦合器件感光元件的成像攝像頭。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜脈顯像儀，其特征在于，所述投影成像元件（131)采用硅基 液晶技術(shù)、數(shù)字光處理器技術(shù)或者液晶顯示技術(shù)中的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜脈顯像儀，其特征在于，所述中央控制系統(tǒng)（120)為微處理 器、數(shù)字信號(hào)處理器、可編程邏輯器件中的一種或者幾種的組合。
9. 一種靜脈顯像儀的成像方法，其特征在于，使用的所述靜脈顯像儀包括圖像采集系 統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)和投影儀，所述方法包括如下步驟： 51、 在第一時(shí)間間隙內(nèi)，所述投影儀投射近紅外光到待成像部位，圖像采集系統(tǒng)采集圖 像數(shù)據(jù)； 52、 中央控制系統(tǒng)對(duì)采集的所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理操作，得到待成像部位的靜脈 與周圍組織的增強(qiáng)圖像； 53、 在第二時(shí)間間隙內(nèi)，投影儀使用可見(jiàn)光將所述增強(qiáng)圖像投射到待成像部位； 54、 重復(fù)所述步驟S1?S3,得到待成像部位連續(xù)的成像。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的成像方法，其特征在于，所述圖像處理操作包括圖像校正、 圖像配準(zhǔn)、圖像增強(qiáng)和圖像拼接。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK104146683SQ201410169207
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】但果, 陳子豪, 易羽, 陳思平 申請(qǐng)人:深圳大學(xué)