本發(fā)明涉及醫(yī)療器械及診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

指紋，是浮露于小兒兩手食指掌側(cè)前緣的脈絡(luò)。觀察小兒指紋形色變化來診察疾病的方法，稱為“指紋診法”，僅適用于三歲以下的幼兒。指紋是手太陰肺經(jīng)的一個(gè)分支，故與診寸口脈意義相似。指紋分“風(fēng)”、“氣”、“命”三關(guān)，即食指近掌部的第一節(jié)為“風(fēng)關(guān)”，第二節(jié)為“氣關(guān)”，第三節(jié)為“命關(guān)”。望指紋的方法將患兒抱到向光處，醫(yī)者用左手的食指和拇指握住患兒食指末端，以右手大拇指在其食指掌側(cè)，從命關(guān)向氣關(guān)、風(fēng)關(guān)直推幾次，用力要適當(dāng)，使指紋更為明顯，便于觀察。

看“指紋”是古代醫(yī)家診斷小兒疾病寒熱虛實(shí)的手段之一，一般多用于3歲以下小兒，這是由于3歲以內(nèi)小兒的皮膚嬌嫩，“指紋”顯示清晰，易于觀察。3歲以上小兒或成年后，其“指紋”隱伏于皮肉之內(nèi)往往不易觀察，故不再用“指紋”診斷疾病，而以診脈代替之。

看“指紋”是傳統(tǒng)的中醫(yī)診療方法，該診療方法更多地依賴醫(yī)者肉眼觀察，其效果受客觀條件、醫(yī)者的經(jīng)驗(yàn)、視力和視覺識(shí)別能力等主觀因素的影響，沒有利用影像技術(shù)進(jìn)行對(duì)指紋形狀的放大觀察，也沒有利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)指紋的圖像進(jìn)行采集、數(shù)據(jù)的處理和比對(duì)。

綜上所述，亟需一種指紋測(cè)試設(shè)備，該設(shè)備具有體積小、可以方便拆卸和組裝，有足夠便攜性能，并具有利用影像技術(shù)進(jìn)行對(duì)指紋形狀的放大觀察的功能，還具有利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)指紋的圖像進(jìn)行采集、數(shù)據(jù)的處理、比對(duì)和識(shí)別的功能，但是目前關(guān)于此類器械還未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種體積小、可以方便拆卸和組裝，有足夠便攜性能的設(shè)備。

本發(fā)明的再一的目的是，提供一種具有利用影像技術(shù)進(jìn)行對(duì)指紋形狀的放大觀察的功能，具有利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)指紋的圖像進(jìn)行采集、數(shù)據(jù)的處理和比對(duì)功能的指紋測(cè)試設(shè)備。

本發(fā)明的另一的目的是，提供一種具有手指靜脈的影像采集，并對(duì)采集的影響資料進(jìn)行分析、處理，提取靜脈分布圖像，得到特征圖，用于指靜脈的識(shí)別的設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：提供一種小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備。

所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備，包括小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的底座部件，小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件，和小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的升降云臺(tái)部件。

所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的底座部件包括設(shè)備底座，以及通過支腿固定在底座上的托指工作平臺(tái)，做為一種優(yōu)選，支腿為四根短圓柱；所述的托指平臺(tái)有中空的設(shè)計(jì)，中空的四周設(shè)有臺(tái)階，能用于支撐和定位光學(xué)玻璃或指托，并方便迅速更換和安裝。所述的指托工作平臺(tái)還有前后兩端均有圓弧凹槽的設(shè)計(jì)，其主要作用是用于從兩個(gè)方向均能定位拳頭和手指的位置。所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的底座的后方兩側(cè)立柱內(nèi)有做為一種優(yōu)選的矩形凹槽的設(shè)計(jì)，用于插入并定位帶有矩形導(dǎo)向軌的立柱。

所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件包括通過立柱左側(cè)鉸鏈連接的顯示屏旋轉(zhuǎn)托架，所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件還包括立柱右側(cè)的立柱固定鎖緊旋鈕，立柱升降旋鈕，以及做為一種優(yōu)選的立柱兩側(cè)的矩形導(dǎo)向軌。所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件還包括立柱中間下部的升降導(dǎo)軌的下限止擋，起到對(duì)設(shè)備和被測(cè)試小兒手臂的安全和保護(hù)的作用。所述的立柱還具有做為一種優(yōu)選的凹形“燕尾”槽的特征。立柱的凹形“燕尾”槽與帶有凸形“燕尾”槽特征的升降導(dǎo)軌相配合，旋轉(zhuǎn)立柱升降旋鈕，通過其內(nèi)部的齒輪齒條機(jī)構(gòu)完成升降導(dǎo)軌的升降動(dòng)作。

所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的升降云臺(tái)部件包括升降導(dǎo)軌和多維度云臺(tái)，所述的多維度云臺(tái)是利用萬向節(jié)的原理設(shè)計(jì)，能形成左右方向和前后方向的角度變化；所述的多維度云臺(tái)的最下方有圓形孔洞設(shè)計(jì)，用于定位和安裝CCD攝像機(jī)的作用；所述的升降導(dǎo)軌還具有做為一種優(yōu)選的凸形“燕尾”槽的特征，升降導(dǎo)軌凸形“燕尾”槽與帶有凹形“燕尾”槽特征的立柱相配合，旋轉(zhuǎn)立柱升降旋鈕，通過其內(nèi)部的齒輪齒條機(jī)構(gòu)完成升降導(dǎo)軌的上、下升降動(dòng)作。

為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：利用CCD攝像機(jī)及其鏡頭的對(duì)焦功能對(duì)指紋進(jìn)行攝像和拍照，利用齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)迅速調(diào)整CCD攝像機(jī)拍攝位置，利用CCD攝像機(jī)的鏡頭的手動(dòng)對(duì)焦環(huán)進(jìn)行CCD攝像機(jī)對(duì)焦的調(diào)節(jié)，利用攝像機(jī)的安裝云臺(tái)進(jìn)行拍攝范圍的調(diào)整。利用通過攝像機(jī)的輸出端子連接顯示屏或電腦終端，通過顯示屏對(duì)圖像進(jìn)行觀察或利用計(jì)算機(jī)對(duì)指紋的圖像進(jìn)行采集、數(shù)據(jù)的處理和比對(duì)。

所述指紋進(jìn)行攝像和拍照，是將指托放入托指平臺(tái)的中空處，并利用托指平臺(tái)的中空四周的臺(tái)階設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)指托的嵌入定位，小兒的手臂從指紋測(cè)試設(shè)備的底座的兩側(cè)導(dǎo)向軌之間伸入，并將手指的食指伸直平放在指托上，將顯示屏嵌入顯示屏托架中并旋轉(zhuǎn)至適合的觀察位置。旋松立柱鎖緊旋鈕，和多維度云臺(tái)鎖緊旋鈕，打開鏡頭的內(nèi)置燈和顯示屏，通過對(duì)顯示屏進(jìn)行成像觀察，旋轉(zhuǎn)立柱升降旋鈕粗調(diào)至合適高度后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭的手動(dòng)對(duì)焦環(huán)，使顯示屏顯示出清晰的小兒食指掌側(cè)的指紋部分圖像，操作者手握鏡頭的對(duì)焦環(huán)并調(diào)整焦距的同時(shí)，能前后左右地?cái)[動(dòng)鏡頭，以實(shí)現(xiàn)對(duì)小兒指紋所有部位的觀察和拍攝。

為實(shí)現(xiàn)上述第三個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：利用近紅外LED光源照明待檢測(cè)手指，將近紅外透過濾光片移至鏡頭前濾除雜光干擾，CCD攝像機(jī)工作于黑白模式，手指靜脈中流動(dòng)的血液吸收特定波長(zhǎng)的光線，能得到手指靜脈清晰的圖像，調(diào)整圖像的位置和角度，使其符合規(guī)格，提取靜脈分布圖像，得到特征圖，再將得到的手指靜脈特征信息進(jìn)行記錄和識(shí)別。

所述的手指靜脈的影像采集，是將近紅外透過濾光片安裝在鏡頭上，將光學(xué)玻璃放入托指平臺(tái)的中空處，并利用托指平臺(tái)的中空四周的臺(tái)階設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)指托的嵌入定位，小兒的手臂從指紋測(cè)試設(shè)備的底座的兩側(cè)導(dǎo)向軌之間伸入，并將手指的食指伸直平放在光學(xué)玻璃上，將顯示屏嵌入顯示屏托架中并旋轉(zhuǎn)至適合的觀察位置。旋松立柱鎖緊旋鈕，和多維度云臺(tái)鎖緊旋鈕，打開安裝在底座上的近紅外照明光源和顯示屏，通過邊對(duì)顯示屏進(jìn)行成像觀察，邊旋轉(zhuǎn)立柱升降旋鈕粗調(diào)至合適高度后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭的手動(dòng)對(duì)焦環(huán)，使顯示屏顯示出清晰的小兒手指靜脈部分圖像，操作者手握鏡頭的對(duì)焦環(huán)并調(diào)整焦距的同時(shí)，能前后左右地?cái)[動(dòng)鏡頭，以實(shí)現(xiàn)更大范圍的對(duì)小兒手指靜脈清晰的圖像的觀察和拍攝。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

1、設(shè)備體積小，能方便拆卸和組裝，且具有便攜功能。

2、圖像清晰，色彩還原程度高，且能放大處理，利于醫(yī)者的觀察分析，利于醫(yī)者診斷。

3、采用CCD攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集手指的多幅圖片，其采集數(shù)據(jù)能傳輸進(jìn)計(jì)算機(jī)處理終端，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像分割、聚類、計(jì)算與識(shí)別，最大程度地避免傳統(tǒng)診斷技術(shù)的誤判、誤識(shí)別。

【附圖說明】

附圖1是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的前側(cè)方分解示意圖。

附圖2是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的后側(cè)方分解示意圖。

附圖3是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的底座部件示意圖。

附圖4是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件示意圖。

附圖5是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的升降云臺(tái)部件示意圖。

附圖6是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的指紋測(cè)試工作狀態(tài)前側(cè)方裝配示意圖。

附圖7是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的指紋測(cè)試工作狀態(tài)后側(cè)方裝配示意圖。

附圖8是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的手指靜脈圖像檢測(cè)狀態(tài)前側(cè)方裝配示意圖。

附圖9是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的手指靜脈圖像檢測(cè)狀態(tài)后側(cè)方裝配示意圖。

附圖10是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備處于顯示屏后轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)裝配示意圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

附圖中涉及的附圖標(biāo)記和組成部分如下所示：

1.底座 2.托指工作平臺(tái)

3.顯示屏旋轉(zhuǎn)托架 4.立柱

5.升降導(dǎo)軌 6.多維度云臺(tái)

7.攝像機(jī) 8.近紅外透過濾光片

9.光學(xué)玻璃 10.鏡頭

11.手動(dòng)對(duì)焦環(huán) 12.指托

13.近紅處照明光源 14.顯示屏

15.多維度云臺(tái)鎖緊旋鈕 16.立柱固定鎖緊旋鈕

17.立柱升降旋鈕 18.升降導(dǎo)軌下限止擋

19.矩形導(dǎo)向軌

實(shí)施例1

請(qǐng)參看圖1和圖2，圖1是附圖1是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的前側(cè)方分解示意圖。附圖2是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的后側(cè)方分解示意圖。所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備包括底座1，托指工作平臺(tái)2，顯示屏旋轉(zhuǎn)托架3，立柱4，升降導(dǎo)軌5，多維度云臺(tái)6，CCD攝像機(jī)7，近紅外透過濾光片8，光學(xué)玻璃9，帶手動(dòng)對(duì)焦環(huán)11的鏡頭10，指托12，近紅處照明光源13，顯示屏14，多維度云臺(tái)鎖緊旋鈕15，立柱固定鎖緊旋鈕16，立柱升降旋鈕17，升降導(dǎo)軌下限止擋18，矩形導(dǎo)向軌19。

請(qǐng)參看圖3，圖3是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的底座部件示意圖。所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的底座部件包括設(shè)備底座1，以及通過支腿固定在底座1上的托指工作平臺(tái)2，做為一種優(yōu)選，支腿為四根短圓柱。所述的托指平臺(tái)2有中空的設(shè)計(jì)，中空的四周設(shè)有臺(tái)階，能用于支撐和定位光學(xué)玻璃9或指托12，并方便迅速安裝和更換。所述的指托工作平臺(tái)2還有前后兩端均有圓弧凹槽的設(shè)計(jì)，其主要作用是用于從兩個(gè)方向均能定位拳頭和手指的位置。所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的底座1的后方兩側(cè)立柱內(nèi)有做為一種優(yōu)選的矩形凹槽的設(shè)計(jì)，用于插入并定位帶有矩形導(dǎo)向軌19的立柱4。

請(qǐng)參看圖4，圖4是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件示意圖。所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件包括通過立柱4左側(cè)鉸鏈連接的顯示屏旋轉(zhuǎn)托架3，所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件還包括立柱4右側(cè)的立柱固定鎖緊旋鈕16，立柱升降旋鈕17，以及做為一種優(yōu)選的立柱4兩側(cè)的矩形導(dǎo)向軌19。所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的立柱部件還包括立柱4中間下部的升降導(dǎo)軌的下限止擋18，起到對(duì)設(shè)備和被測(cè)試小兒手臂的安全和保護(hù)的作用。所述的立柱4還具有做為一種優(yōu)選的凹形“燕尾”槽的特征。柱4的凹形“燕尾”槽與帶有凸形“燕尾”槽特征的升降導(dǎo)軌5相配合，旋轉(zhuǎn)立柱升降旋鈕17，通過其內(nèi)部的齒輪齒條機(jī)構(gòu)完成升降導(dǎo)軌5的升降動(dòng)作。

請(qǐng)參看圖5，圖5是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的升降云臺(tái)部件示意圖。所述的小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的升降云臺(tái)部件包括升降導(dǎo)軌5和多維度云臺(tái)6，所述的多維度云臺(tái)6是利用萬向節(jié)的原理設(shè)計(jì)，能形成如圖5中箭頭所示的左右方向和前后方向的角度變化。所述的多維度云臺(tái)6的最下方有圓形孔洞設(shè)計(jì)，用于定位和安裝CCD攝像機(jī)7。所述的升降導(dǎo)軌5還具有做為一種優(yōu)選的凸形“燕尾”槽的特征。升降導(dǎo)軌5凸形“燕尾”槽與帶有凹形“燕尾”槽特征的立柱4相配合，旋轉(zhuǎn)立柱升降旋鈕17，通過其內(nèi)部的齒輪齒條機(jī)構(gòu)完成升降導(dǎo)軌5的如圖5中箭頭所示的上、下升降動(dòng)作。

實(shí)施例2

請(qǐng)參看圖6和圖7，圖6是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的指紋測(cè)試工作狀態(tài)前側(cè)方裝配示意圖。圖7是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的指紋測(cè)試工作狀態(tài)后側(cè)方裝配示意圖。將指托12放入托指平臺(tái)2的中空處，并利用托指平臺(tái)2的中空四周的臺(tái)階設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)指托的嵌入定位，小兒的手臂從指紋測(cè)試設(shè)備的底座1的兩側(cè)導(dǎo)向軌之間伸入，并將手指的食指伸直平放在指托12上，將顯示屏14嵌入顯示屏托架3中并旋轉(zhuǎn)至適合的觀察位置。旋松立柱鎖緊旋鈕16和多維度云臺(tái)鎖緊旋鈕15，打開鏡頭10的內(nèi)置LED燈，和顯示屏14，通過對(duì)顯示屏14進(jìn)行成像觀察，邊旋轉(zhuǎn)立柱升降旋鈕17粗調(diào)至合適高度后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭10的手動(dòng)對(duì)焦環(huán)11，使顯示屏顯示出清晰的小兒食指掌側(cè)的指紋部分圖像，操作者手握鏡頭10的對(duì)焦環(huán)11并調(diào)整焦距的同時(shí)，能前后左右地?cái)[動(dòng)鏡頭，以實(shí)現(xiàn)對(duì)小兒指紋所有部位的觀察和拍攝。做為一種優(yōu)選，利用通過CCD攝像機(jī)7的輸出端子連接顯示屏或電腦終端，通過顯示屏對(duì)圖像進(jìn)行觀察或利用計(jì)算機(jī)對(duì)指紋的圖像進(jìn)行采集、數(shù)據(jù)的處理和比對(duì)。

實(shí)施例3

請(qǐng)參看圖8和圖9，圖8是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的手指靜脈圖像檢測(cè)狀態(tài)前側(cè)方裝配示意圖。圖9是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備的手指靜脈圖像檢測(cè)狀態(tài)后側(cè)方裝配示意圖。將近紅外透過濾光片8安裝在鏡頭10上，將光學(xué)玻璃9放入托指平臺(tái)2的中空處，并利用托指平臺(tái)2的中空四周的臺(tái)階設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)指托的嵌入定位，小兒的手臂從指紋測(cè)試設(shè)備的底座1的兩側(cè)導(dǎo)向軌之間伸入，并將手指的食指伸直平放在光學(xué)玻璃9上，將顯示屏14嵌入顯示屏托架3中并旋轉(zhuǎn)至適合的觀察位置。旋松立柱鎖緊旋鈕16，和多維度云臺(tái)鎖緊旋鈕15，打開安裝在底座1上的近紅外照明光源13和顯示屏14，通過對(duì)顯示屏14進(jìn)行成像觀察，邊旋轉(zhuǎn)立柱升降旋鈕17粗調(diào)至合適高度后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭10的手動(dòng)對(duì)焦環(huán)11，使顯示屏顯示出清晰的小兒手指靜脈部分圖像，操作者手握鏡頭10的對(duì)焦環(huán)11并調(diào)整焦距的同時(shí)，能前后左右地?cái)[動(dòng)鏡頭，以實(shí)現(xiàn)更大范圍的對(duì)小兒手指靜脈清晰的圖像的觀察和拍攝。做為一種優(yōu)選，采用CCD攝像機(jī)7實(shí)時(shí)采集手指的多幅圖片，數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)計(jì)算機(jī)處理終端進(jìn)行圖像分割、聚類、識(shí)別與計(jì)算，計(jì)算結(jié)果包括手指可見特征靜脈的長(zhǎng)度、寬度與顏色，計(jì)算結(jié)果還包括見特征靜脈的長(zhǎng)度占據(jù)手指的比例；計(jì)算的結(jié)果與處理后的圖像數(shù)據(jù)能自動(dòng)在默認(rèn)目錄按照時(shí)間序號(hào)進(jìn)行保存。利用計(jì)算機(jī)處理及相應(yīng)的軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)獲取的手指靜脈影像進(jìn)行分析、處理，提取靜脈分布圖像，得到特征圖，再將得到的手指靜脈特征信息進(jìn)行記錄和識(shí)別。

實(shí)施例4

請(qǐng)參看圖10,圖10是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備處于顯示屏后轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)裝配示意圖。該實(shí)施例是利用了顯示屏14嵌入安裝至顯示屏托架并能隨顯示屏托架3旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，以及托指工作平臺(tái)2的形狀前后對(duì)稱的特點(diǎn)，當(dāng)設(shè)備處于圖10的狀態(tài)時(shí)，醫(yī)者的操作位置和小兒食指放置位置與實(shí)施例2和實(shí)施例3的位置相反，即小兒處于顯示屏14的背面測(cè)試位置，醫(yī)者從顯示屏14的正面進(jìn)行操作設(shè)備和圖像的觀察與拍攝記錄。其優(yōu)點(diǎn)是小兒指紋測(cè)試及指靜脈采集識(shí)別設(shè)備具有適應(yīng)不同的測(cè)試操作習(xí)慣的人性化要求。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。