本發(fā)明涉及醫(yī)用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種靜脈血管深度測量裝置及采血機。

背景技術(shù)：

在臨床醫(yī)學(xué)，采集血液或靜脈輸液時，醫(yī)務(wù)人員要進行靜脈血管穿刺，而醫(yī)務(wù)人員在進行穿刺工作時一般用肉眼觀察和手接觸觸摸判斷血管位置及深度，憑借經(jīng)驗進行穿刺工作。因此穿刺的成功率主要取決于醫(yī)務(wù)人員的經(jīng)驗，但醫(yī)務(wù)人員的穿刺經(jīng)驗的積累需要很長時間。而且每個人的體質(zhì)不同，血管深度也有差異，所以穿刺工作并不容易進行操作，穿刺準(zhǔn)確率沒有保障。

雖然目前國內(nèi)有不少大學(xué)在研究關(guān)于靜脈血管增強并投影顯示問題，且現(xiàn)在也有一些靜脈血管圖像增強和投影顯示的設(shè)備，來輔助穿刺工作的進行，但是對于靜脈血管的深度信息仍無法確定，無法有效改善穿刺工作效率及穿刺準(zhǔn)確率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種靜脈血管深度測量裝置及采血機，緩解了對靜脈血管深度信息不清，影響穿刺工作，且穿刺準(zhǔn)確率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種靜脈血管深度測量裝置，包括：成像裝置和與所述成像裝置相連的控制系統(tǒng)；

所述成像裝置包括支架和設(shè)置在所述支架上的相機，且所述支架上、在所述相機的鏡頭方向設(shè)有光源板，所述光源板的中心設(shè)有第一通孔，且所述相機的鏡頭從所述第一通孔穿過，所述光源板上、在所述相機的鏡頭方向上均勻布置若干近紅外光燈珠；

所述控制系統(tǒng)包括圖像處理模塊和與所述圖像處理模塊相連的修正模塊；

所述圖像處理模塊包括：前景提取模塊和深度處理模塊，其中，所述前景提取模塊用于接收所述相機采集的目標(biāo)原始圖像、且形成所述目標(biāo)區(qū)域的前景提取圖；所述深度測算模塊接收所述前景提取圖、且通過對所述前景提取圖進行處理計算得出所述目標(biāo)皮下靜脈血管深度的深度數(shù)據(jù)；

所述修正模塊用于接收所述深度數(shù)據(jù)、且對所述深度數(shù)據(jù)進行處理計算得出所述目標(biāo)皮下靜脈血管深度的準(zhǔn)確深度數(shù)據(jù)。

進一步的，所述控制系統(tǒng)還包括用于識別靜脈血管的靜脈血管識別模塊。

進一步的，所述靜脈血管深度測量裝置還包括與所述支架連接、且用于移動所述成像裝置的移動機構(gòu)，所述控制系統(tǒng)與所述移動機構(gòu)相連、且控制所述移動機構(gòu)移動。

進一步的，所述靜脈血管深度測量裝置還包括用于測量所述目標(biāo)位置、且與所述控制系統(tǒng)相連的傳感器，所述傳感器將感應(yīng)到的信號發(fā)送給所述控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令，控制所述移動機構(gòu)以使所述成像裝置移動到指定位置。

進一步的，所述控制系統(tǒng)還包括用于記錄所述成像裝置的移動位置和移動距離的位移記錄模塊，所述位移記錄模塊將所述成像裝置的移動位置和移動距離的數(shù)據(jù)發(fā)送到所述深度測算模塊。

進一步的，所述控制系統(tǒng)還包括用于記錄所述相機采集圖像時相機的相關(guān)參數(shù)的相機參數(shù)模塊，所述相機參數(shù)模塊將與采集的所述目標(biāo)圖像相關(guān)的所述相機參數(shù)發(fā)送到所述深度測算模塊。

進一步的，所述光源板上、在設(shè)置所述近紅外光燈珠的方向上設(shè)有導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板上設(shè)有與所述光源板上所述第一通孔一一對應(yīng)的第二通孔，且所述相機的鏡頭從所述第二通孔穿過。

進一步的，所述導(dǎo)光板為勻光板。

進一步的，所述傳感器為距離傳感器。

一種采血機，包括上述技術(shù)方案中提供的任意一種所述的靜脈血管深度測量裝置。

本發(fā)明提供的靜脈血管深度測量裝置及采血機的有益效果如下：

本發(fā)明提供了一種靜脈血管深度測量裝置，包括：成像裝置和與所述成像裝置相連的控制系統(tǒng)；所述成像裝置包括支架和設(shè)置在所述支架上的相機，且所述支架上、在所述相機的鏡頭方向設(shè)有光源板，所述光源板的中心設(shè)有第一通孔，且所述相機的鏡頭從所述第一通孔穿過，所述光源板上、在所述相機的鏡頭方向上均勻布置若干近紅外光燈珠；所述控制系統(tǒng)包括圖像處理模塊和與所述圖像處理模塊相連的修正模塊，所述圖像處理模塊包括：前景提取模塊，所述前景提取模塊用于接收所述相機采集的目標(biāo)原始圖像、且形成所述目標(biāo)區(qū)域的前景提取圖；深度測算模塊，所述深度測算模塊接收所述前景提取圖、且通過對所述前景提取圖進行處理計算得出所述目標(biāo)皮下靜脈血管深度的深度數(shù)據(jù)；所述修正模塊，所述修正模塊用于接收所述深度數(shù)據(jù)、且對所述深度數(shù)據(jù)進行處理計算得出所述目標(biāo)皮下靜脈血管深度的準(zhǔn)確深度數(shù)據(jù)。該靜脈血管深度測量裝置利用圖像處理技術(shù)計算出靜脈血管的深度，可以使穿刺工作更加高效，且大大提高穿刺準(zhǔn)確率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的圖1中Ⅰ處的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的光源板的主視圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的深度測算模塊利用兩幅圖像計算靜脈血管深度時的初步計算原理示意圖。

圖標(biāo)：1－成像裝置；2－移動機構(gòu)；3－控制系統(tǒng)；11－支架；12－相機；13－光源板；14－導(dǎo)光板；131－第一通孔；132－近紅外光燈珠。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1為本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的圖1中Ⅰ處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種靜脈血管深度測量裝置，包括：成像裝置1和與成像裝置1相連的控制系統(tǒng)3；

成像裝置1包括支架11和設(shè)置在支架11上的相機12，且支架11上、在相機12的鏡頭方向設(shè)有光源板13，光源板13的中心設(shè)有第一通孔131，且相機12的鏡頭從第一通孔131穿過，光源板13上、在相機12的鏡頭方向上均勻布置若干近紅外光燈珠132；

控制系統(tǒng)3包括圖像處理模塊和與圖像處理模塊相連的修正模塊；

圖像處理模塊包括：前景提取模塊和深度測算模塊，其中，前景提取模塊用于接收相機12采集的目標(biāo)原始圖像、且形成目標(biāo)區(qū)域的前景提取圖；深度測算模塊接收前景提取圖、且通過對前景提取圖進行處理計算得出目標(biāo)皮下靜脈血管深度的深度數(shù)據(jù)；

修正模塊用于接收深度數(shù)據(jù)、且對深度數(shù)據(jù)進行處理計算得出目標(biāo)皮下靜脈血管深度的準(zhǔn)確深度數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置利用圖像處理技術(shù)計算出靜脈血管的深度，可以使穿刺工作更加高效，且大大提高穿刺準(zhǔn)確率。

本實施例將測量目標(biāo)預(yù)設(shè)為手臂，則使用本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置測量手臂靜脈血管深度時，光源板13上均勻布置的近紅外光燈珠132發(fā)出的近紅外光到達待測手臂區(qū)域，然后相機12收集待測手臂區(qū)域的反射光成像，即成待測手臂區(qū)域的原始圖像；接下來前景提取模塊接收待測手臂區(qū)域的原始圖像，且對待測手臂區(qū)域原始圖像進行處理得到待測手臂的前景提取圖，然后深度測算模塊接收待測手臂的前景提取圖，且對待測手臂的前景提取圖進行處理計算得出待測手臂皮下靜脈血管深度的深度數(shù)據(jù)；最后，修正模塊接收待測手臂皮下靜脈血管深度數(shù)據(jù)并由多樣本皮下脂肪層折射率對深度數(shù)據(jù)處理修正得到較準(zhǔn)確的待測手臂皮下靜脈血管深度數(shù)據(jù)。本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置利用圖像處理技術(shù)計算出靜脈血管深度，可以使穿刺工作更加高效，且大大提高穿刺準(zhǔn)確率。

進一步的，控制系統(tǒng)3還包括用于識別靜脈血管的靜脈血管識別模塊。靜脈血液和皮下脂肪對近紅外光的吸收率不同，則相機12采集待測手臂區(qū)域各處的反射光也不同，形成圖像不同，則形成前將提取圖也不相同，由此靜脈血管識別模塊可識別出靜脈血管，以助于靜脈血管深度測量模塊對靜脈血管深度的計算測量。

進一步的，本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置還包括與支架11連接、且用于移動成像裝置1的移動機構(gòu)2，控制系統(tǒng)3與移動機構(gòu)2相連、且控制移動機構(gòu)2移動。移動機構(gòu)2可以帶動成像裝置1移動，可以在規(guī)定的范圍內(nèi)對待測手臂的同一血管成多個圖像，使后續(xù)深度測量模塊可根據(jù)不同數(shù)量的圖像測算待測手臂皮下靜脈血管的深度。

圖4為本發(fā)明實施例提供的深度測算模塊利用兩幅圖像計算靜脈血管深度時的初步計算原理示意圖。如圖4所示，本實施例提供的深度測算模塊利用兩幅圖像對血管深度進行測算時的初步計算原理如下；

設(shè)P點為血管上的一點，x^l與x^r分別表示P點在兩個位置O^l和O^r采集的圖像的橫向坐標(biāo)，采集圖像的兩處位置O^l與O^r間的距離是d，相機12的鏡頭焦距是f，血管上的P點的縱向距離為h，由三角函數(shù)的關(guān)系可以得到：

d₁＝h×tanβ

d₂＝h×tanα

又易知：

d＝d₁+d₂

由此得到：

其中，

最后可得：

由此，由深度測算模塊接收的相機參數(shù)和成像裝置的移動距離數(shù)據(jù)，經(jīng)簡單計算后可以得到h數(shù)值，即得到待測手臂皮下靜脈血管上P點的縱向距離信息數(shù)據(jù)。

然后深度測算模塊繼續(xù)通過圖像算法進行進一步計算，最后可以得到靜脈血管深度數(shù)據(jù)。得出靜脈血管深度數(shù)據(jù)之后，修正模塊接收靜脈血管的深度數(shù)據(jù)并由多樣本皮下脂肪層折射率對深度數(shù)據(jù)處理修正得到較準(zhǔn)確的靜脈血管深度數(shù)據(jù)。

需要說明的是，深度測算模塊也可以利用1、3或其他數(shù)量的圖像對靜脈血管深度進行計算，本實施例不做局限。

需要說明的是，深度測算模塊利用不同數(shù)量的圖像對靜脈血管深度計算時對應(yīng)不同的計算原理不同，本實施例不做局限。

進一步的，本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置還包括用于測量目標(biāo)位置、且與控制系統(tǒng)3相連的傳感器，傳感器將感應(yīng)到的信號發(fā)送給控制系統(tǒng)3，控制系統(tǒng)3發(fā)出控制指令，控制移動機構(gòu)2以使成像裝置1移動到指定位置。利用傳感器與控制系統(tǒng)3的配合使用，控制移動機構(gòu)2的移動，可實現(xiàn)移動裝置移動智能化，使移動機構(gòu)2帶動成像裝置1自動移動到合適位置采集不同位置的圖像。

進一步的，控制系統(tǒng)3還包括用于記錄成像裝置1的移動位置和移動距離的位移記錄模塊，位移記錄模塊將成像裝置1的移動位置和移動距離的數(shù)據(jù)發(fā)送到深度測算模塊。成像裝置1采集圖像的位置及采集圖像的位置間的距離的數(shù)據(jù)，有用于后續(xù)深度測算模塊的計算，位移記錄模塊的設(shè)置，有助于深度測算模塊對待測手臂的皮下靜脈血管的深度計算。

進一步的，控制系統(tǒng)3還包括用于記錄相機12采集圖像時相機12的相關(guān)參數(shù)的相機參數(shù)模塊，相機參數(shù)模塊將與采集的目標(biāo)圖像相關(guān)的相機參數(shù)發(fā)送到深度測算模塊。采集圖像的相機12焦距參數(shù)數(shù)據(jù)有用于后續(xù)深度測算模塊的計算，相機參數(shù)模塊的設(shè)置，有助于深度測算模塊對待測手臂的皮下靜脈血管的深度計算。

圖3為本發(fā)明實施例提供的光源板的主視圖。如圖3所示，光源板13上的近紅外光燈珠132繞第一通孔131圓周均勻布設(shè)，這樣使待測手臂區(qū)域各處受光照均勻照射，利于相機12更好的采集圖像。

需要說明的是，近紅外光燈珠132在光源板13上的布置方式也可以為其他方式，本實施例不做局限。

進一步的，近紅外光燈珠132為大功率近紅外光燈珠132。較大功率的近紅外光燈珠132可提供較好的光照，使相機12更好的采集待測手臂區(qū)域的圖像，有利于靜脈血管深度的計算。

需要說明的是，近紅外光燈珠132的功率選擇也可以為其他供圖像采集使用的合適功率，本實施例不做局限。

進一步的，光源板13上、在設(shè)置近紅外光燈珠132的方向上設(shè)有導(dǎo)光板14，導(dǎo)光板14上設(shè)有與光源板13上第一通孔131一一對應(yīng)的第二通孔，且相機12的鏡頭從第二通孔穿過。

導(dǎo)光板14是利用光學(xué)級的亞克力/PC板材，然后用具有極高反射率且不吸光的高科技材料，在光學(xué)級的亞克力板材底面用UV網(wǎng)版印刷技術(shù)印上導(dǎo)光點。利用光學(xué)級亞克力板材吸取從燈發(fā)出來的光在光學(xué)級亞克力板材表面的停留，當(dāng)光線射到各個導(dǎo)光點時，反射光會往各個角度擴散，然后破壞反射條件由導(dǎo)光板14正面射出。通過各種疏密、大小不一的導(dǎo)光點，可使導(dǎo)光板14均勻發(fā)光。反射片的用途在于將底面露出的光反射回導(dǎo)光板14中，用來提高光的使用效率；同等面積發(fā)光亮度情況下，發(fā)光效率高，功耗低。

光源板13設(shè)置燈珠的方向設(shè)置導(dǎo)光板14，可使燈珠發(fā)出的光經(jīng)過導(dǎo)光板14后均勻到達待測手臂區(qū)域，良好的光照設(shè)計有利于相機12更好的采集待測手臂區(qū)域圖像，利于后續(xù)的圖像處理計算靜脈血管深度。

進一步的，導(dǎo)光板14為勻光板。勻光板又稱為納米導(dǎo)光板14，屬于新一代導(dǎo)光板14，導(dǎo)光性能更優(yōu)異，且可以任意裁切成不同尺寸，制作過程簡單、方便，成本低廉，經(jīng)濟效益好。

需要說明的是，導(dǎo)光板14種類也可以為其他，本實施例不做局限。

進一步的，傳感器為距離傳感器。距離傳感器可以準(zhǔn)確測量待測手臂的距離，確定待測手臂的位置，利于圖像采集，且有助于后續(xù)深度測算模塊的計算。

需要說明的是，傳感器也可以是位移傳感器或其他測量距離的傳感器，本實施例不做局限。

基于相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種采血機，包括上述實施例中提供的任意一種本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置。由于本發(fā)明實施例提供的靜脈血管深度測量裝置可以利用圖像處理技術(shù)計算測量靜脈血管深度，則本發(fā)明實施例提供的采血機也可以測量靜脈血管深度，可以使抽血時穿刺工作更高效，大大提高穿刺準(zhǔn)確率，從而提高采血機的工作效率。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。