一種高清晰度皮膚病理分析儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高清晰度皮膚病理分析儀，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。其包括顯示設(shè)備、處理器和成像設(shè)備，顯示設(shè)備與處理器連接，成像設(shè)備為一手持式檢測儀，在手持式檢測儀的頭部從上往下依次設(shè)有相機(jī)、偏振片一、光學(xué)鏡頭、光源、偏振片二和光強(qiáng)感應(yīng)器；在手持式檢測儀的內(nèi)部設(shè)有DSP控制器，DSP控制器分別與光強(qiáng)感應(yīng)器、光源、相機(jī)連接；光源包括LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈、LED白光燈和LED紅外光燈；DSP控制器與處理器連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，操作方便，成本較低，為用戶提供準(zhǔn)確客觀的高清晰度的皮膚檢測信息。
【專利說明】
一種高清晰度皮膚病理分析儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高清晰度皮膚病理分析儀，主要用于皮膚的病理分析及檢測，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對美和健康的要求也隨之增高，而皮膚是關(guān)系人們美與健康的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
[0003]皮膚指身體表面包在肌肉外面的組織，是人體最大的器官，主要承擔(dān)著保護(hù)身體、排汗、感覺冷熱和壓力等功能。皮膚覆蓋全身，它使體內(nèi)各種組織和器官免受物理性、機(jī)械性、化學(xué)性和病原微生物性的侵襲。人的皮膚由表皮、真皮(中胚層)、皮下組織三層組成;高精度的皮膚病理分析通常是通過表皮層的黑色素、真皮層的血紅素以及皮下組織層的毛細(xì)血管等指標(biāo)來進(jìn)行病理分析。
[0004]通常情況下，人們一般通過兩種方式觀察皮膚的狀態(tài):一種是直接用肉眼觀察，這種方法在面對較大的皮膚問題時(shí)，可在一定程度上了解到皮膚的健康狀態(tài)；另一種方法則是通過皮膚檢測儀觀察皮膚，傳統(tǒng)的皮膚檢測儀是通過光學(xué)鏡頭將皮膚的表面狀態(tài)放大到一定的倍數(shù)，人們通過觀察放大后的皮膚了解皮膚的健康狀態(tài)。然而這兩種方法都存在缺陷，肉眼難以觀察到細(xì)微的結(jié)構(gòu)，而傳統(tǒng)的皮膚檢測儀則僅能觀測出皮膚表皮的病理情況，真皮層以及皮下組織層都難以進(jìn)行檢測，且傳統(tǒng)的皮膚檢測儀經(jīng)常存在因光線干擾等因素而產(chǎn)生的圖像不清晰的問題，對人們了解皮膚健康細(xì)節(jié)造成了阻礙。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中針對高精度要求的皮膚檢測也有部分是基于多光譜成像技術(shù)的檢測方法，為了獲得多光譜的信息，多光譜系統(tǒng)通常采用如下兩種方式獲取:一類是分別獲取不同光譜波段下的圖像，通常是利用窄帶濾光片實(shí)現(xiàn)，該類方法操作比較麻煩，不適宜用于快速的皮膚檢測，另一類是連續(xù)地獲取多光譜圖像，通常是利用光譜儀逐點(diǎn)掃描，該類方法所涉及到的設(shè)備昂貴且耗時(shí)較長，也不適用于醫(yī)療用的快速皮膚檢測。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種高清晰度皮膚病理分析儀。
[0007]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種高清晰度皮膚病理分析儀，包括顯示設(shè)備、處理器和成像設(shè)備，所述顯示設(shè)備與所述處理器連接，所述成像設(shè)備為一手持式檢測儀，在所述手持式檢測儀的頭部從上往下依次設(shè)有相機(jī)、透振方向向上的偏振片一、光學(xué)鏡頭、光源、透振方向向下的偏振片二和光強(qiáng)感應(yīng)器;在所述手持式檢測儀的內(nèi)部設(shè)有DSP控制器，所述DSP控制器分別與光強(qiáng)感應(yīng)器、光源、相機(jī)連接;所述光源包括LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈、LED白光燈和LED紅外光燈;所述DSP控制器與所述處理器連接。本實(shí)用新型將成像設(shè)備設(shè)置成手持式檢測儀，便于醫(yī)生的手動(dòng)操作;在光源與被檢測皮膚之間設(shè)置透振方向向下的偏振片二，以使光源發(fā)出的光以豎直方向射向皮膚，且在相機(jī)與光學(xué)鏡頭之間設(shè)置透振方向向上的偏振片一，以使從皮膚反射出的光以豎直方向射向相機(jī)，通過偏振片一和偏振片二的結(jié)合使用，消除掉光源入射至皮膚表面后由于折射或者漫反射而使得拍攝效果較差的影響；本實(shí)用新型的光源采用LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈、LED白光燈和LED紅外光燈組合構(gòu)成，各燈均采用LED燈，LED燈環(huán)保節(jié)能、使用壽命長，且LED燈相對于鹵素?zé)舻葻舻墓馔亢桶l(fā)光效率都較高，在皮膚檢測過程中，相機(jī)可獲得較高質(zhì)量的單色通道分量圖像。
[0008]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的所述光源包括LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈、LED白光燈和LED紅外光燈，各燈光照強(qiáng)度大小相同并按圓形均勻分布，且各燈的個(gè)數(shù)比為4:3:3:4: 4。當(dāng)LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈按4:3:3的比例設(shè)置時(shí)，通過該三種顏色通道分量合成的彩色圖像更接近于采用LED白光燈所拍攝的圖像。
[0009]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的所述LED紅光燈的燈頭設(shè)有紅光濾光片，所述LED綠光燈的燈頭設(shè)有綠光濾光片，所述LED藍(lán)光燈的燈頭設(shè)有藍(lán)光濾光片。在LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈的燈頭均設(shè)置對應(yīng)的濾光片，使該三種光源發(fā)出的光更純，防止其它雜光干擾相機(jī)的拍攝效果。
[0010]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的所述光強(qiáng)感應(yīng)器采用硅光電池傳感器。
[0011]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的所述相機(jī)的光電轉(zhuǎn)換器采用COMS芯片或者CXD芯片。
[0012]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的所述DSP控制器與所述處理器之間采用USB接口連接，所述USB接口設(shè)于所述手持式檢測儀的尾部。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)對比，具有以下有益效果:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，相對現(xiàn)有技術(shù)的RGB三基色拍攝的照片，本實(shí)用新型還增加了LED白光燈和LED紅外光燈，LED白光燈可彌補(bǔ)RGB三色光的不足，LED紅外光燈用于拍攝皮膚皮下組織層的毛細(xì)血管指標(biāo)，而相對于多光譜成像技術(shù)而言，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、小巧，操作方便，成本較低，為用戶提供準(zhǔn)確客觀的皮膚檢測信息。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的各結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的手持式檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為圖2中的A部結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型的成像原理圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型光源的各燈分布圖。
[0019]圖6為不采用偏振片的情況下光源的反射原理圖。
[0020]圖7為本實(shí)用新型的偏振片二的原理圖。
[0021 ]圖8為本實(shí)用新型的偏振片一的原理圖。
[0022 ]圖9為本實(shí)用新型的LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈和LED白光燈的光譜響應(yīng)曲線圖。
[0023]附圖中:I為顯示設(shè)備，2為處理器，3為成像設(shè)備，31為相機(jī)，32為偏振片一，33為光學(xué)鏡頭，34為光源，341為LED紅光燈，342為LED綠光燈，343為LED藍(lán)光燈，344為LED白光燈，345為LED紅外光燈，35為偏振片二，36為光強(qiáng)感應(yīng)器，37為USB接口，38為DSP控制器，39為濾光片，4為皮膚，41為表皮，42為真皮層，43為皮下組織層。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0025]參見圖1，本實(shí)施例包括顯示設(shè)備1、處理器2和成像設(shè)備3，顯示設(shè)備I與處理器2連接。
[0026]參見圖2-圖4，本實(shí)施例的成像設(shè)備3為一手持式檢測儀，在手持式檢測儀的頭部從上往下依次設(shè)有相機(jī)31、透振方向向上的偏振片一 32、光學(xué)鏡頭33、光源34、透振方向向下的偏振片二 35和光強(qiáng)感應(yīng)器36;在手持式檢測儀的內(nèi)部設(shè)有DSP控制器38，DSP控制器38分別與光強(qiáng)感應(yīng)器36、光源34、相機(jī)31連接;光源34包括LED紅光燈341、LED綠光燈342、LED藍(lán)光燈343、LED白光燈344和LED紅外光燈345 ； DSP控制器38與處理器2之間采用USB接口 37連接，USB接口 37設(shè)于所述手持式檢測儀的尾部。
[0027]在本實(shí)施例的LED紅光燈341、LED綠光燈342、LED藍(lán)光燈343的燈頭均設(shè)有對應(yīng)的濾光片39。
[0028]在本實(shí)施例中，光強(qiáng)感應(yīng)器36采用硅光電池傳感器，相機(jī)31的光電轉(zhuǎn)換器采用COMS芯片或者CCD芯片。
[0029]參見圖5，本實(shí)施例的LED紅光燈341、LED綠光燈342、LED藍(lán)光燈343、LED白光燈344和LED紅外光燈345分別按兩個(gè)同心圓位置分布。LED綠光燈342和LED藍(lán)光燈343各三個(gè)，且間隔分布于內(nèi)同心圓位置上;LED紅光燈341、LED白光燈344和LED紅外光各四個(gè)，三者間隔分布于外同心圓位置上。
[0030]參見圖6-圖8，示出了偏振片一 32和偏振片二 35的作用和工作原理。圖6為本實(shí)施例不使用偏振片一 32和偏振片二 35時(shí)，光源34照射在皮膚4表面的光的入射和反射過程，該種情況下，光源34以不確定的方向入射至皮膚4表面，且經(jīng)過皮膚4的表皮41和真皮層42或皮下組織層43后由鏡面反射或者漫反射的形式將光源34反射出來，并通過相機(jī)31進(jìn)行圖像采集，此時(shí)，由于漫反射光的影響，相機(jī)31采集的圖像信息容易出現(xiàn)光暈光等眾多影響，無法獲得較為清晰的圖像，從而無法準(zhǔn)確的分析出皮膚4的病理情況。圖7為本實(shí)施例偏振片二35的工作原理圖，本實(shí)施例的LED紅光燈341、1^0綠光燈342、1^0藍(lán)光燈343、1^0白光燈344和LED紅外光燈345的位置各不相同，各燈的光線入射角度也不同，當(dāng)各燈的光線分別通過偏振片二35照射至皮膚4時(shí)，均變?yōu)樨Q直向下的照射方向，使得各燈的照射方向變?yōu)橄嗤?；圖8為本實(shí)施例偏振片一32的工作原理圖，當(dāng)各燈的光線照射至皮膚4，經(jīng)過反射并通過偏振片一32后均以豎直方向射入相機(jī)31內(nèi)部;通過偏振片一32和偏振片二35的結(jié)合使用，使各燈均按同一方向射入皮膚4，加強(qiáng)了在不同燈的照射下所拍攝到的圖像處理性，大大降低了漫反射的對相機(jī)31所拍攝的圖像影響，整體提高了圖像的清晰度和可參考度。
[0031]參見圖9，為本實(shí)施例的LED紅光燈341、LED綠光燈342、LED藍(lán)光燈343和LED白光燈344的光譜響應(yīng)曲線圖，如圖所示，不同顏色的光源34照射下所獲取到的圖像特性是不同的，由于LED紅光燈341、LED綠光燈342、LED藍(lán)光燈343在不同的波段下所對應(yīng)的光譜響應(yīng)值不同，且在各相鄰波段處呈現(xiàn)光譜響應(yīng)值較低，而LED白光燈344在該相鄰波段出的光譜響應(yīng)值相對較高，將LED紅光燈341、LED綠光燈342、LED藍(lán)光燈343和LED白光燈344的分別照射下所獲取的各圖像進(jìn)行疊加合成處理后，可獲得各波段相下的光譜響應(yīng)值均較高的圖像，以獲得清晰度較高的圖像，便于皮膚4的病理分析。
[0032]采用本實(shí)施例進(jìn)行皮膚檢測的成像過程包括如下步驟:
[0033](I)成像校準(zhǔn):將處理器2與手持式檢測儀連接，控制光源34的各燈依順序分別打開，并分別通過DSP控制器38控制各光源34的輸出亮度，使得光強(qiáng)感應(yīng)器36處的亮度不低于30，同時(shí)不超過255，并將DSP控制值保存好，以便采集圖像時(shí)調(diào)用。
[0034](2)圖像采集:打開相機(jī)31，DSP控制器38依次控制LED紅光燈341、LED綠光燈342、LED藍(lán)光燈343、LED白光燈344和LED紅外光燈345按順序分別打開，在打開各燈的同時(shí)，分別對應(yīng)調(diào)入各燈的DSP控制值，進(jìn)行圖像采集，各圖像采集數(shù)據(jù)分別輸出至處理器2中，待后期處理。
[0035](3)圖像處理:通過處理器2將所采集到的各圖像進(jìn)行疊加融合處理。
[0036](4)圖像顯示:將上述步驟(3)中疊加融合后的圖像在顯示設(shè)備I以彩色三維圖像的形式顯示出來。
[0037]以上實(shí)施例對本實(shí)用新型作出了較為詳細(xì)的描述，但是這些描述并非是對本實(shí)用新型的限制，即本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)及描述。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍包括那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高清晰度皮膚病理分析儀，包括顯示設(shè)備、處理器和成像設(shè)備，所述顯示設(shè)備與所述處理器連接，其特征在于:所述成像設(shè)備為一手持式檢測儀，在所述手持式檢測儀的頭部從上往下依次設(shè)有相機(jī)、透振方向向上的偏振片一、光學(xué)鏡頭、光源、透振方向向下的偏振片二和光強(qiáng)感應(yīng)器;在所述手持式檢測儀的內(nèi)部設(shè)有DSP控制器，所述DSP控制器分別與光強(qiáng)感應(yīng)器、光源、相機(jī)連接;所述光源包括LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈、LED白光燈和LED紅外光燈;所述DSP控制器與所述處理器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高清晰度皮膚病理分析儀，其特征在于:所述光源包括LED紅光燈、LED綠光燈、LED藍(lán)光燈、LED白光燈和LED紅外光燈，各燈光照強(qiáng)度大小相同并按圓形均勻分布，且各燈的個(gè)數(shù)比為4:3:3:4:4。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高清晰度皮膚病理分析儀，其特征在于:在所述LED紅光燈的燈頭設(shè)有紅光濾光片，所述LED綠光燈的燈頭設(shè)有綠光濾光片，所述LED藍(lán)光燈的燈頭設(shè)有藍(lán)光濾光片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高清晰度皮膚病理分析儀，其特征在于:所述光強(qiáng)感應(yīng)器采用硅光電池。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高清晰度皮膚病理分析儀，其特征在于:所述相機(jī)的光電轉(zhuǎn)換器采用COMS芯片或者CCD芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高清晰度皮膚病理分析儀，其特征在于:所述DSP控制器與所述處理器之間采用USB接口連接，所述USB接口設(shè)于所述手持式檢測儀的尾部。
【文檔編號】A61B5/00GK205514543SQ201620207284
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】許仕林
【申請人】杭州麥依科技有限公司