醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，可以通過一升降裝置與一圖像采集裝置獲得采集對(duì)象的紅外圖像，通過所述升降裝置配合一紅外變焦鏡頭進(jìn)行升降和視場切換，使圖像采集裝置正視采集對(duì)象的全身及局部，避免產(chǎn)生斜視與畸變。利用一快門基準(zhǔn)輻射源進(jìn)行灰度漂移校準(zhǔn)，通過簡易的結(jié)構(gòu)和操作流程，保障采集數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性，在保證精度的情況下降低成本。并可以進(jìn)一步利用一后臺(tái)端進(jìn)行溫度與數(shù)據(jù)的融合處理，得到利于分析和觀看的三維溫度數(shù)據(jù)圖像，較于傳統(tǒng)人體紅外成像設(shè)備輸出的二維圖像，更為直觀，對(duì)熱源的定位更加準(zhǔn)確。
【專利說明】
醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，特別是一針對(duì)醫(yī)學(xué)應(yīng)用中對(duì)人體紅外 輻射數(shù)據(jù)的采集與處理所使用的紅外數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 人體是一個(gè)熱能量相對(duì)平衡體，且溫度分布具有一定的穩(wěn)定性和對(duì)稱性。由于組 織代謝、血液循環(huán)及神經(jīng)活動(dòng)狀態(tài)等的不同，可形成不同的溫度熱場，溫度也同時(shí)反映到體 表。當(dāng)人體患病或某些功能發(fā)生改變時(shí)，全身或局部的熱平衡會(huì)受到破壞，導(dǎo)致熱場改變， 在臨床上多表現(xiàn)為人體組織溫度的升高或降低。因此測定人體體溫的變化是臨床醫(yī)學(xué)診斷 疾病的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
[0003] 人體干燥皮膚的發(fā)射率約為0.98,其輻射特性近似于黑體，不斷向空間散發(fā)紅外 輻射，根據(jù)維恩定律，人體光譜輻射的峰值波長在長波紅外波段，可以采用響應(yīng)波長在8-14 Mi的紅外成像設(shè)備采集人體紅外輻射信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)過圖像處理形成 可供人眼觀看和定量分析的紅外熱圖，就可以從整體上實(shí)現(xiàn)人體功能或病理狀態(tài)的評(píng)估和 診斷，因此醫(yī)用紅外成像設(shè)備在臨床輔助診斷方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0004] 傳統(tǒng)的紅外成像設(shè)備采用非制冷紅外探測器作為核心器件來實(shí)現(xiàn)，由于非制冷紅 外探測器具有體積小，成本低，功耗小等優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛應(yīng)用于紅外醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。雖然傳統(tǒng) 醫(yī)用紅外熱成像儀已開始在各大醫(yī)院臨床研究和應(yīng)用，在頭部、頸部、心血管、肺臟、乳腺、 胃腸、肝、膽、前列腺、脊椎、四肢血管等各領(lǐng)域作為輔助診斷工具取得較好效果，但是具有 如下缺點(diǎn)：
[0005] 在采圖方式上，通過云臺(tái)調(diào)節(jié)紅外成像設(shè)備進(jìn)行左右方向上移動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)測試對(duì) 象不同位置的熱像圖采集。通過測試對(duì)象前后移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)全身或局部的拍攝。然而，采用云 臺(tái)旋轉(zhuǎn)的拍攝方式，會(huì)帶來斜視問題，導(dǎo)致圖像畸變，對(duì)結(jié)果有一定影響。這樣的采集和圖 像處理過程較為繁瑣，無法便捷的實(shí)現(xiàn)全身或者局部的紅外溫度數(shù)據(jù)采集，且采集到的圖 像存在畸變。
[0006] 在標(biāo)定方式上，傳統(tǒng)的紅外成像設(shè)備采用參考黑體或者采用實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定等方法進(jìn) 行校準(zhǔn)和標(biāo)定，過程復(fù)雜繁瑣，而標(biāo)定的準(zhǔn)確性會(huì)直接影響設(shè)備的測溫一致性、測溫精度和 穩(wěn)定度等方面。傳統(tǒng)的紅外成像設(shè)備通常采用參考黑體進(jìn)行標(biāo)定，雖然能保證測溫精度，但 是會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品笨重、價(jià)格昂貴;而采用實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的方式，無法確保設(shè)備在使用時(shí)的高測量 精度、穩(wěn)定度，是制約采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的一個(gè)因素。
[0007]在后續(xù)分析方面，傳統(tǒng)醫(yī)用紅外成像設(shè)備采用二維平面圖進(jìn)行分析，不能直觀顯 現(xiàn)人體異常部位;傳統(tǒng)設(shè)備也未實(shí)現(xiàn)熱源的自動(dòng)定位，依然依賴于人工分析與解讀，受醫(yī)生 主觀經(jīng)驗(yàn)影響較大，同時(shí)也不利于產(chǎn)品的普及與推廣。
[0008]綜上所述，傳統(tǒng)醫(yī)用紅外成像設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)人體紅外熱圖的準(zhǔn)確采集，以及后續(xù) 處理中熱源的自動(dòng)定位。因此需要一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，可以克服傳統(tǒng)醫(yī)用紅外熱成 像設(shè)備的缺陷，可更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定的采集紅外圖像，同時(shí)使用更加方便，安裝使用也更加靈 活，后期對(duì)異常熱源的分析也更加容易、準(zhǔn)確。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009] 本實(shí)用新型的目的在于提供一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，可以通過一升降裝置與一 圖像采集裝置準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地對(duì)準(zhǔn)采集對(duì)象，通過所述圖像采集裝置的標(biāo)定方式可以準(zhǔn)確 地、有效地采集數(shù)據(jù)圖像，可以保證采集圖像數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。
[0010] 本實(shí)用新型的另一目的在于提供一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，可以通過一圖像采集 裝置進(jìn)行熱源圖像的采集，并且通過一快門基準(zhǔn)輻射源對(duì)采集裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，較傳統(tǒng) 裝置的標(biāo)定操作更方便簡單，可以保障采集的一致性和準(zhǔn)確性。
[0011] 本實(shí)用新型的另一目的在于提供一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，可以通過一升降裝置 配合一紅外變焦鏡頭進(jìn)行升降和視場切換，從而在測試距離不變的情況下，實(shí)現(xiàn)人體全身 及局部的拍攝，并且使圖像采集裝置始終正視采集對(duì)象，簡化調(diào)整過程，提高采集的穩(wěn)定 性，避免在采集時(shí)產(chǎn)生斜視，導(dǎo)致圖像畸變。
[0012] 本實(shí)用新型的另一目的在于提供一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，可以通過有效的標(biāo)定 流程，可以便捷高效的采集圖像，通過簡易的結(jié)構(gòu)和操作流程，可以在保證精度的情況下降 低成本。
[0013] 本實(shí)用新型的另一目的在于提供一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，采集到的圖像數(shù)據(jù)可 以用于進(jìn)一步的分析，并可以進(jìn)一步利用一后臺(tái)端對(duì)圖像進(jìn)行處理采集，通過后臺(tái)端處理 得到利于分析的三維溫度數(shù)據(jù)圖像和熱源的自動(dòng)定位，較于傳統(tǒng)裝置更為直觀地和準(zhǔn)確。
[0014] 依本實(shí)用新型，能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的和其他目的以及優(yōu)勢(shì)的一醫(yī)用人體熱源采集設(shè) 備，其包括：
[0015] 一升降裝置;和
[0016] -圖像采集裝置，其中所述圖像采集裝置被設(shè)置于所述升降裝置，并且所述圖像 采集裝置進(jìn)一步包括一紅外變焦鏡頭、一紅外探測器以及一圖像處理組件，其中所述紅外 變焦鏡頭被設(shè)置于所述紅外探測器的感光路徑，其中所述紅外探測器被連接于所述圖像處 理組件。
[0017] 優(yōu)選地，所述圖像采集裝置進(jìn)一步包括一快門基準(zhǔn)輻射源，其中所述快門基準(zhǔn)輻 射源被可操作地設(shè)置于所述紅外變焦鏡頭的感光路徑側(cè)，以使所述快門基準(zhǔn)輻射源得以對(duì) 應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭。
[0018] 值得一提的是，所述快門基準(zhǔn)輻射源可被轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0019] 值得一提的是，所述圖像采集裝置進(jìn)一步包括一通信接口，所述通信接口被連接 于所述圖像處理組件。
[0020] 值得一提的是，所述圖像采集裝置進(jìn)一步包括一殼體，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源、 所述紅外變焦鏡頭、所述紅外探測器和所述圖像處理組件分別被設(shè)置于所述殼體的內(nèi)部， 所述通信接口被設(shè)置于所述殼體。
[0021] 優(yōu)選地，所述快門基準(zhǔn)輻射源包括一基板和一涂層，其中所述涂層被設(shè)置于所述 基板的表面，并且所述涂層得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭。
[0022] 值得一提的是，所述涂層表面呈金字塔狀凸起。
[0023] 優(yōu)選地，所述快門基準(zhǔn)輻射源進(jìn)一步包括多個(gè)溫度傳感器，其中每個(gè)所述溫度傳 感器分別被相互間隔地設(shè)置于所述基板，并且每個(gè)所述溫度傳感器分別與所述涂層相鄰。
[0024] 優(yōu)選地，所述升降裝置包括一基座機(jī)構(gòu)和一升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)被可操作地 設(shè)置于所述基座機(jī)構(gòu)，其中所述圖像采集裝置被設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)。
[0025] 優(yōu)選地，所述熱源采集設(shè)備進(jìn)一步包含一后臺(tái)端，所述后臺(tái)端與所述圖像采集裝 置連接并可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述后臺(tái)端對(duì)圖像數(shù)據(jù)可以做進(jìn)一步處理和分析。
[0026] 根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，其包 括：
[0027] -圖像采集裝置，其中所述圖像采集裝置進(jìn)一步包括：
[0028] 一圖像處理組件；
[0029] 一紅外探測器，其中所述紅外探測器被連接于所述圖像處理組件；
[0030] -紅外變焦鏡頭，其中所述紅外變焦鏡頭被設(shè)置于所述紅外探測器的感光路徑； 以及
[0031] -快門基準(zhǔn)輻射源，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源被可操作地設(shè)置于所述紅外變焦鏡 頭的外側(cè)，以使所述快門基準(zhǔn)輻射源得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭。
[0032] 值得一提的是，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源可被轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033]優(yōu)選地，所述快門基準(zhǔn)輻射源包括一基板和一涂層，其中所述涂層被設(shè)置于所述 基板的表面，并且所述涂層得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭。
[0034] 值得一提的是，所述涂層的表面呈金字塔狀凸起。
[0035] 優(yōu)選地，所述快門基準(zhǔn)輻射源進(jìn)一步包括多個(gè)溫度傳感器，其中每個(gè)所述溫度傳 感器分別被相互間隔地設(shè)置于所述基板，并且每個(gè)所述溫度傳感器分別與所述涂層相鄰。 [0036]優(yōu)選地，所述的熱源采集設(shè)備進(jìn)一步包括一升降裝置，其中所述升降裝置包括一 基座機(jī)構(gòu)和一升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)被可操作地設(shè)置于所述基座機(jī)構(gòu)，其中所述圖像采 集裝置被設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，其包 括：
[0038] 一升降裝置;和
[0039] 一圖像采集裝置，其中所述圖像采集裝置被設(shè)置于所述升降裝置，其中所述圖像 采集裝置進(jìn)一步包括：
[0040] 一圖像處理組件；
[0041] -紅外探測器，其中所述紅外探測器被連接于所述圖像處理組件；
[0042] -紅外變焦鏡頭，其中所述紅外變焦鏡頭被設(shè)置于所述紅外探測器的感光路徑； 以及
[0043] -快門基準(zhǔn)輻射源，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源被可操作地設(shè)置于所述紅外變焦鏡 頭的感光路徑側(cè)，以使所述快門基準(zhǔn)輻射源得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭。
【附圖說明】

[0044] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備的使用示意圖。
[0045] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備的圖像采集裝置 的側(cè)面剖面圖。
[0046] 圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備的快門基準(zhǔn)輻射 源的原理示意圖。
[0047] 圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備的使用流程圖。
[0048] 圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備的標(biāo)定使用流程 圖。
[0049] 圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備的數(shù)據(jù)分析流程 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 以下描述用于揭露本實(shí)用新型以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。以下描 述中的優(yōu)選實(shí)施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描 述中界定的本實(shí)用新型的基本原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施方案、變形方案、改進(jìn)方案、等同方 案以及沒有背離本實(shí)用新型的精神和范圍的其他技術(shù)方案。
[0051] 本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例的使用示意圖如圖1所示，采集對(duì)象為A。對(duì)象A可以 為原始情況下所采集的對(duì)象，也可以視為變焦調(diào)整后采集的對(duì)象，通常為人體的全體或局 部。一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例包括一圖像采集裝置10和一升降裝置20。所述 升降裝置20還包括以基座機(jī)構(gòu)21和一升降機(jī)構(gòu)22,其中所述升降機(jī)構(gòu)22被可操作的設(shè)置于 所述基座機(jī)構(gòu)21。所述圖像采集裝置10被固定于所述升降裝置20的升降機(jī)構(gòu)22,所述圖像 采集裝置10可以通過所述升降裝置20上下調(diào)整高度位置。如圖2所示，所述圖像采集裝置10 包括一快門基準(zhǔn)輻射源13、一紅外變焦鏡頭14、一紅外探測器15和一圖像處理組件16,從而 所述圖像采集裝置10可以在所述升降裝置20上對(duì)對(duì)象A進(jìn)行采集。
[0052]在本優(yōu)選實(shí)施例中，被采集對(duì)象A確定后，所述圖像采集裝置10可以被所述升降裝 置20調(diào)整工作高度，使所述圖像采集裝置10對(duì)準(zhǔn)對(duì)象A。接著，通過對(duì)所述紅外變焦鏡頭14 進(jìn)行變焦調(diào)整，使對(duì)象A在圖像中呈現(xiàn)合適比例，通過所述紅外變焦鏡頭14的連續(xù)對(duì)焦調(diào) 節(jié)，對(duì)象A可以清晰地被采集。為了對(duì)所述圖像采集裝置10進(jìn)行控制和對(duì)所述圖像采集裝置 10的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維顯示和熱源的定位分析，本優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)一步包括一后臺(tái)端30。所述圖 像采集裝置10進(jìn)一步包括一殼體11和一通信接口 17。所述通信接口 17被設(shè)置于所述殼體11 的另一端，所述通信接口 17可以連接于所述后臺(tái)端30,以便進(jìn)行采集圖像數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等 等信息的傳輸。
[0053]所述殼體11保護(hù)并支撐其中所包含的所述快門基準(zhǔn)輻射源13、所述紅外變焦鏡頭 14、所述紅外探測器15和所述圖像處理組件16。所述紅外探測器15具有一感光路徑，所述紅 外變焦鏡頭14被設(shè)置于所述紅外探測器15的感光路徑。所述紅外探測器15被連接于所述圖 像處理組件16,并且所述紅外探測器15可以將采集數(shù)據(jù)傳遞至所述圖像處理組件16。所述 圖像采集裝置10進(jìn)一步包含一保護(hù)蓋12。所述保護(hù)蓋12被設(shè)置于所述殼體11的一端。所述 保護(hù)蓋12位于所述快門基準(zhǔn)輻射源13、所述紅外變焦鏡頭14、所述紅外探測器15和所述圖 像處理組件16的前端。并且，所述快門基準(zhǔn)輻射源13被可操作地設(shè)置于所述紅外變焦鏡頭 14的感光路徑側(cè)，以使所述快門基準(zhǔn)輻射源13得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭14。所述保護(hù) 蓋12后依次固定有所述快門基準(zhǔn)輻射源13、所述紅外變焦鏡頭14、所述紅外探測器15和所 述圖像處理組件16。在本優(yōu)選實(shí)施例中，所述紅外變焦鏡頭14和所述紅外探測器15同軸地 安裝，以保障熱源的紅外輻射可以通過所述紅外變焦鏡頭14,被所述紅外探測器15接收。在 所述升降機(jī)構(gòu)22已調(diào)整好高度后，所述紅外變焦鏡頭14可以通過所述后臺(tái)端30的控制進(jìn)行 焦距的調(diào)節(jié)，而不必對(duì)所述升降裝置20進(jìn)行調(diào)整，以找到對(duì)象A的最佳視場進(jìn)行采集，避免 產(chǎn)生斜視問題。所述圖像處理組件16對(duì)所述紅外探測器15采集到的紅外數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻合成 等處理，并將處理后的紅外圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過所述通信接口 17傳輸?shù)剿龊笈_(tái)端30中進(jìn)行分 析。本優(yōu)選實(shí)施例中，所述通信接口 17可以連接以太網(wǎng)，以便和所述后臺(tái)端30進(jìn)行數(shù)據(jù)交 換。
[0054] 本優(yōu)選實(shí)施例中，所述快門基準(zhǔn)輻射源13示意圖如圖3。所述快門基準(zhǔn)輻射源13包 括一基板131、多個(gè)溫度傳感器132和一涂層133。所述基板131優(yōu)選采用金屬銅，該材質(zhì)具有 良好的導(dǎo)熱性，確保所述快門基準(zhǔn)輻射源13溫度的均勻性。在所述涂層133表面涂敷高發(fā)射 率材料，并且高發(fā)射率材料表面制作為細(xì)密小金字塔型凸起狀結(jié)構(gòu)，以便提高所述涂層133 表面發(fā)射率。如果所述基板131溫度均勻一致，所述涂層133表面發(fā)射率高時(shí)，輻射出射度也 是基本相同的。其中，所述涂層133被設(shè)置于所述基板131的表面，以平均所述基板131的溫 度。所述涂層133對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭14,所述涂層133的紅外輻射可以通過所述紅外 變焦鏡頭14,被所述紅外探測器15接收，在所述圖像處理組件16中完整的收入。本優(yōu)選實(shí)施 例中，采用4個(gè)溫度傳感器132,所述溫度傳感器132平均地分布固定在所述基板131的四個(gè) 頂點(diǎn)。所述溫度傳感器132優(yōu)選采用高精度PT1000鉑電阻或其他溫度傳感器，可以采集所述 基板131的四個(gè)頂點(diǎn)的溫度。進(jìn)一步地，采集到的所述基板131的四個(gè)頂點(diǎn)的溫度，可以用于 得到所述涂層133的表面溫度。本優(yōu)選實(shí)施例中，所述涂層133的長為X P，寬為YP，選擇一個(gè)坐 標(biāo)系使得四個(gè)所述溫度傳感器132的坐標(biāo)分別為 所述涂層133坐標(biāo)為(x，y)處的溫度值，則對(duì)所述涂層133表面每一點(diǎn)的溫度都可以根據(jù)公 式(B)得到：
[0055] T(x，y)=T(0,0)(XP-X)(YP_Y)+T(0，XP)(X P-X)Y+T(XP，YP)XY+T(XP，0)X(Y P-Y) (B)。
[0056] 本優(yōu)選實(shí)施例中，所述紅外探測器15采用384X288的非制冷長波焦平面紅外探測 器，像元大小為25μπι。為了適應(yīng)對(duì)象比例，本優(yōu)選實(shí)施例中，在所述殼體11中將所述紅外探 測器15旋轉(zhuǎn)放置，即分辨率變?yōu)?88X384。所述紅外變焦鏡頭14通過變焦操作，可以將對(duì)象 Α紅外輻射聚集到所述紅外探測器15上。在本優(yōu)選實(shí)施例中，所述紅外變焦鏡頭14采用15_ ~60mm的連續(xù)變焦鏡頭。對(duì)象A與紅外變焦鏡頭14的物距為3m，在物距不變的情況下，垂直 幅寬為〇.48m~1.92m。因此，在采集物距不變的情況下，所述紅外變焦鏡頭14可以調(diào)整焦 距，從而完成對(duì)象A的紅外數(shù)據(jù)采集。根據(jù)所述圖像采集裝置10視場角Θ，以及所述紅外探測 器15到所述快門基準(zhǔn)輻射源13之間的距離L，可以得出所述涂層133的長度Η應(yīng)大于 ZxLxiaif.即H>2xLxianf為了確保所述快門基準(zhǔn)輻射源13能夠完全遮擋所述紅外變焦 鏡頭14的感光路徑，在本優(yōu)選實(shí)施例中選取的所述涂層133的長度比計(jì)算值多出1mm的余 量。
[0057] 本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)所述圖像采集裝置10的標(biāo)定操作流程如圖5所示。優(yōu)選在高低溫 實(shí)驗(yàn)室中對(duì)所述快門基準(zhǔn)輻射源13進(jìn)行標(biāo)定。控制環(huán)境溫度恒定，所述圖像采集裝置10開 機(jī)預(yù)熱適當(dāng)時(shí)間(通常為2小時(shí)）。再對(duì)所述快門基準(zhǔn)輻射源13均勻加熱，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度 范圍內(nèi)（建議為20°C-30°C)，每隔2°C采集一幅圖像。采集完畢后，利用所述后臺(tái)端30建立溫 度和灰度的關(guān)系。本優(yōu)選實(shí)施例中，采用最小二乘法建立所述快門基準(zhǔn)輻射源13的溫度和 灰度的關(guān)系，從而得到所述快門基準(zhǔn)輻射源13標(biāo)定公式(C):
[0058] DXB(x,y)=anXTBn(x,y)+an-i XTBn_1(x,y)+---+aiXTB(x,y)+a〇 (C) 〇
[0059] 另外，控制環(huán)境溫度恒定，所述圖像采集裝置10開機(jī)預(yù)熱適當(dāng)時(shí)間（本優(yōu)選實(shí)施例 為2小時(shí)）。調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源溫度在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)（通常為20°C-42°C)，每隔1°C度 采集一幅圖像，采集完畢后，利用所述后臺(tái)端30建立灰度和溫度的關(guān)系。本優(yōu)選實(shí)施例中， 采用最小二乘法建立標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源灰度和溫度之間的關(guān)系，從而得到所述圖像采集裝置 10的輻射標(biāo)定公式(D):
[0060] T(x,y) =anXDXnP(x,y)+an-i XDXn_1P(x, y)+·-·+βι XDXnP(x,y)+ao (D)
[0061] 灰度漂移量的計(jì)算實(shí)現(xiàn)如下。由所述圖像采集裝置10對(duì)所述快門基準(zhǔn)輻射源13的 紅外輻射進(jìn)行采集。所述快門基準(zhǔn)輻射源13轉(zhuǎn)動(dòng)至所述紅外變焦鏡頭14的感光路徑完全被 遮擋，所述圖像采集裝置10采集多幀所述開門基準(zhǔn)輻射源13的圖像，利用所述圖像處理組 件16進(jìn)行處理。在時(shí)域上求圖像灰度均值，得到i)X 3(x,y):所述溫度傳感器132得到的溫度 獲得所述快門基準(zhǔn)輻射源13的灰度值。本優(yōu)選實(shí)施例中，利用公式(B)計(jì)算出圖像上每點(diǎn)的 溫度值T B(x，y)，并代入所述快門基準(zhǔn)輻射源13標(biāo)定公式(C)，獲得圖像上所述基準(zhǔn)輻射源 13各點(diǎn)灰度值DXB(x，y);計(jì)算出所述圖像采集裝置10的灰度漂移量 ：AZ^B(Xy)=
[0062] 對(duì)采集到的圖像校準(zhǔn)如下。轉(zhuǎn)動(dòng)所述快門基準(zhǔn)輻射源13直至所述紅外變焦鏡頭14 感光路徑完全不被遮擋。通過所述圖像采集裝置10采集對(duì)象A的紅外輻射，得到對(duì)象A的灰 度值0乂 [/&，7);利用灰度漂移八0乂8&，7)，來修正采集結(jié)果0乂 [5'&，7)，得到最終修正后的 灰度值DXP(x，y)，即DX P(x，y)=DXp'（x，y)-ADXB(x，y)。
[0063] 本優(yōu)選實(shí)施例的操作流程如圖4所示。首先對(duì)所述圖像采集裝置10進(jìn)行開機(jī)預(yù)熱； 對(duì)象A被放置到指定位置;調(diào)整所述升降機(jī)構(gòu)21使所述升降機(jī)構(gòu)21上固定的所述圖像采集 裝置10對(duì)準(zhǔn)對(duì)象A，調(diào)整所述紅外變焦鏡頭14的焦距，使對(duì)象A在圖像中呈現(xiàn)合適比例且對(duì) 焦清晰;控制所述快門基準(zhǔn)輻射源13轉(zhuǎn)動(dòng)，完全遮擋所述紅外變焦鏡頭14的感光路徑，所述 圖像采集裝置10采集所述快門基準(zhǔn)輻射源13的圖像和所述溫度傳感器132的溫度，所述圖 像處理組件16計(jì)算出灰度漂移量;轉(zhuǎn)動(dòng)快門基準(zhǔn)輻射源13，使所述紅外變焦鏡頭14的感光 路徑完全不被遮擋，所述后臺(tái)端30控制所述圖像采集裝置10采集對(duì)象A的紅外輻射;所述圖 像處理組件16對(duì)采集到的圖像利用灰度漂移量進(jìn)行校準(zhǔn)，使所述圖像采集裝置10采集結(jié)果 準(zhǔn)確可靠;將校準(zhǔn)后的圖像通過所述通信接口 17傳回所述后臺(tái)端30進(jìn)行反演處理與分析； 所述后臺(tái)端30將對(duì)采集結(jié)果進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)疊加，異常熱源自動(dòng)識(shí)別等自動(dòng)處理。
[0064] 如圖6所示，本優(yōu)選實(shí)施例中，所述后臺(tái)端30會(huì)在對(duì)象A的灰度圖像上添加偽彩色 信息，利用溫度標(biāo)定公式將像素溫度場數(shù)據(jù)疊加于灰度信息之上，轉(zhuǎn)換為三維圖像，高低溫 區(qū)域和變化率可以明顯地顯示出來;然后通過設(shè)置閾值的方法，對(duì)異常區(qū)域進(jìn)行篩查;將異 常熱源和原始圖像進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象A的檢測，完成紅外熱源的分析與定位。所述的熱 源采集設(shè)備，經(jīng)過對(duì)所述圖像采集裝置10進(jìn)行開機(jī)預(yù)熱;將對(duì)象A放置到指定位置;調(diào)整所 述升降裝置20,使所述升降機(jī)構(gòu)22固定的所述采集裝置10對(duì)準(zhǔn)對(duì)象A;調(diào)整所述紅外變焦鏡 頭14的焦距，使對(duì)象A在圖像中呈現(xiàn)合適比例且對(duì)焦清晰;利用所述快門基準(zhǔn)輻射源13與所 述圖像處理組件16獲得的圖像采集裝置10灰度漂移量;然后采集對(duì)象A紅外輻射，并進(jìn)行校 準(zhǔn)；最后將校準(zhǔn)后的圖像數(shù)據(jù)通過所述通信接口 17傳回所述后臺(tái)端30進(jìn)行反演處理與分 析，對(duì)圖像分析得到采集和檢測結(jié)果。
[0065] 本實(shí)用新型中所述圖像采集裝置10可以被所述升降機(jī)構(gòu)22調(diào)整工作高度。并且， 通過調(diào)整所述紅外變焦鏡頭14的焦距，可以對(duì)對(duì)象的采集區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)焦距調(diào)節(jié)，進(jìn)而可 以清晰對(duì)采集對(duì)象A進(jìn)行成像。可以有效的避免傳統(tǒng)裝置采用云臺(tái)俯仰的采集方式帶來的 斜視問題，導(dǎo)致圖像畸變的問題。
[0066] 本實(shí)用新型可以通過一快門基準(zhǔn)輻射源13對(duì)采集數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)，可以對(duì)采集數(shù)據(jù)直 接進(jìn)行校準(zhǔn)，較傳統(tǒng)裝置另外校準(zhǔn)的操作步驟更方便簡單，可以便捷高效地采集數(shù)據(jù)。通過 簡易的結(jié)構(gòu)和操作流程，可以在保證精度的情況下降低成本。進(jìn)一步地，通過所述后臺(tái)端30 對(duì)圖像進(jìn)行準(zhǔn)確分析，分析得到利于分析的三維溫度數(shù)據(jù)圖像，較于傳統(tǒng)裝置的二維圖像 可以精確分析定位，更利于推廣使用。
[0067]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在本實(shí)用新型的實(shí)施例揭露中，所述術(shù)語"上"、 "下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系是基于 附圖所示的方位或位置關(guān)系，其僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，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，因此上述術(shù)語不 能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0068] 可以理解的是，術(shù)語"一"應(yīng)理解為"至少一"或"一個(gè)或多個(gè)"，即在一個(gè)實(shí)施例應(yīng) 用中，一個(gè)元件的數(shù)量可以為一個(gè)，而在另外的實(shí)施例中，該元件的數(shù)量可以根據(jù)要求為多 個(gè)，術(shù)語"一"不能理解為對(duì)數(shù)量的限制。
[0069]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，上述描述及附圖中所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例只作為 舉例而并不限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的目的已經(jīng)完整并有效地實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的功 能及結(jié)構(gòu)原理已在實(shí)施例中展示和說明，在沒有背離所述原理下，本實(shí)用新型的實(shí)施方式 可以有任何變形或修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，其特征在于，包括： 一升降裝置;和 一圖像采集裝置，其中所述圖像采集裝置被設(shè)置于所述升降裝置，并且所述圖像采集 裝置進(jìn)一步包括一紅外變焦鏡頭、一紅外探測器以及一圖像處理組件，其中所述紅外變焦 鏡頭被設(shè)置于所述紅外探測器的感光路徑，其中所述紅外探測器被連接于所述圖像處理組 件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱源采集設(shè)備，其中所述圖像采集裝置進(jìn)一步包括一快門基 準(zhǔn)輻射源，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源被可操作地設(shè)置于所述紅外變焦鏡頭的感光路徑側(cè)， 以使所述快門基準(zhǔn)輻射源得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱源采集設(shè)備，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源可被轉(zhuǎn)動(dòng)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱源采集設(shè)備，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源包括一基板和一 涂層，其中所述涂層被設(shè)置于所述基板的表面，并且所述涂層得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡 頭。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱源采集設(shè)備，其中所述涂層的表面呈金字塔狀凸起。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱源采集設(shè)備，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源進(jìn)一步包括多個(gè)溫 度傳感器，其中每個(gè)所述溫度傳感器分別被相互間隔地設(shè)置于所述基板，并且每個(gè)所述溫 度傳感器分別與所述涂層相鄰。7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一所述的熱源采集設(shè)備，其中所述升降裝置包括一基座機(jī) 構(gòu)和一升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)被可操作地設(shè)置于所述基座機(jī)構(gòu)，其中所述圖像采集裝置 被設(shè)置于所述升降機(jī)構(gòu)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱源采集設(shè)備，其中所述升降裝置包括一基座機(jī)構(gòu)和一升降 機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)被可操作地設(shè)置于所述基座機(jī)構(gòu)，其中所述圖像采集裝置被設(shè)置于所 述升降機(jī)構(gòu)。9. 一醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，其特征在于，包括： 一圖像采集裝置，其中所述圖像采集裝置進(jìn)一步包括： 一圖像處理組件； 一紅外探測器，其中所述紅外探測器被連接于所述圖像處理組件； 一紅外變焦鏡頭，其中所述紅外變焦鏡頭被設(shè)置于所述紅外探測器的感光路徑；以及 一快門基準(zhǔn)輻射源，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源被可操作地設(shè)置于所述紅外變焦鏡頭的 感光路徑側(cè)，以使所述快門基準(zhǔn)輻射源得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭。10. -醫(yī)用人體熱源采集設(shè)備，其特征在于，包括： 一升降裝置;和 一圖像采集裝置，其中所述圖像采集裝置被設(shè)置于所述升降裝置，其中所述圖像采集 裝置進(jìn)一步包括： 一圖像處理組件； 一紅外探測器，其中所述紅外探測器被連接于所述圖像處理組件； 一紅外變焦鏡頭，其中所述紅外變焦鏡頭被設(shè)置于所述紅外探測器的感光路徑；以及 一快門基準(zhǔn)輻射源，其中所述快門基準(zhǔn)輻射源被可操作地設(shè)置于所述紅外變焦鏡頭的 感光路徑側(cè)，以使所述快門基準(zhǔn)輻射源得以對(duì)應(yīng)于所述紅外變焦鏡頭。
【文檔編號(hào)】A61B5/01GK205697730SQ201620459393
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】劉偉, 曹劍中
【申請(qǐng)人】西安中科飛圖光電科技有限公司