[发明专利]用于近红外静脉血管显像点对点投影的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于医用图像检测技术领域，具体涉及一种图像采集和点对点投影的光学装置及方法。

背景技术

当物体表面各部分被可见光波段(390-780nm)照射时，因其反射就能够产生人眼可见的图像。但是，有些物体对可见光的吸收反射并没有明显的差异；可见光照射时人眼无法察觉，如果改用其他波段的电磁波来照射，例如近红外光，就可能产生明显差异化的反射吸收，虽然这样呈现的图像无法被人眼观察到，但是可以借助一些光电探测装置将其转化形成人眼可见的图像。比如，某些肤色较深或者脂肪层偏厚的人，无法清晰地观测内部静脉轮廓信息，而当以近红外光照射时，则可以产生明显差异化的反射率，形成图像。借助近红外波段的光电探测器检测此图像，再以检测到的图像数据对可见光进行调制，原位投影到手背上，就可以观察到静脉的清晰轮廓。

因此，对人眼不能直接观察的物体内部信息，可以通过分析物体的光谱特征，选择某种特定波长的光线(不可见光)来照射物体，并以相应的光电探测器来采集图像信息，再通过可见波长波段的的光线，将图像投影到物体的表面，这样就相当于人眼就可以直观的观测物体内部信息。本发明便是基于此原理而提出的。

发明内容

为实现摄像头采集的图像经过投影仪实现图像1:1比例投放，本发明公开了一种用于近红外静脉血管显像点对点投影的装置及方法。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：用于近红外静脉血管显像点对点投影的装置，包括投影仪、摄像头，投影仪、摄像头都安装于外壳，外壳内还安装有投影仪和摄像头控制单元，摄像头朝向成像物体表面，用于对观察部位进行拍摄，并将拍摄图像数据传送给投影仪和摄像头控制单元，投影仪和摄像头控制单元将采集的原图像，经过数字图像处理，输出信号；投影仪用于接收投影仪和摄像头控制单元输出血管轮廓图像的数字信号，并投射到物体成像表面；近红外光源安装于外壳，近红外光源向成像物体表面投射光线。

优选的，摄像头加装一850nm窄带滤光片，摄像头通过850nm窄带滤光片朝向成像物体表面。

优选的，近红外光源是由多颗850nm波长的LED并配上匀光板组成的面光源。

一种运用上述的装置进行近红外静脉血管显像点对点投影的方法，其按如下步骤进行：

一、测得摄像头镜头的焦距、视场大小及镜头到被摄取物体的距离，三者间的关系如下：

fc=hcDcHc]]>  (式1-2)

f_c：：镜头焦距；D_c：被摄物体至镜头的距离；

h_c：图象水平宽度；H_c：被摄物体的水平宽度；

设摄像头与拍摄画面的距离和拍摄画面水平宽度的比值为摄像比，如式1-3：

Shoot Ratio=DcHc=μc]]>  (式1-3)

二、测得投影画面至投影仪的距离、投影画面的水平宽度，得到投影仪的投射比：

Throw Ratio=DPHp=μp]]>  (式2-1)

D_P：投影画面至投影仪的距离；