专利名称：一种人体红外特征成像的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及红外成像技术领域，尤其是提出了 一种人体红外特征成像 的方法和系统。 -
背景技术：
量子生物学认为机体由细胞构成，而组成细胞的蛋白质、核酸和脂质 等化学物质的分子、原子外周的电子层不断变化，表现为结合分离的新陈 代谢变化。与此同时产生的能量使机体产生温度变化并向周围空间辐射红 外线，因此人体是一个天然的红外辐射源，人体红外辐射可反映人体脏器 和全身各部的代谢变化，是人体生命活动的外在表现。有些疾病可能在其 症状表现出来之前，已经通过人体红外辐射的方式体现出来，获得这些信 息对于疾病的早期诊断或治疗都非常有帮助。
现有技术中，可通过红外测温仪获得人体各部位的温度或通过红外成
像仪获得人体的温度数据以及其分布状况，如红外光乳腺检测仪，人体 体温测量仪等，以上的两种探测方式其红外探测设备主要是在8jum 12jam
波段对人体进行温度探测或是温度成像，而实际人体发出的温度辐射的特 征光谱(有用信息)并不在上述波段内；因此如果采用通常的人体红外成 像设备和方案，得到的是人体的温度数据，除了温度外很难得到和人体健 康有关的热辐射特征信息；并且人体某些特定情况下，比如在中医的治疗 方法下或是产生疾病的情况会产生一些变化，这些变化也表现在其红外光 语特性上，而简单的采用全波^险(如8lim 12iam)测量不能获得其变化， 并且成像方式也不是光谱成像。现有技术实际应用中存在缺陷，所以有待改进。
发明内容
本发明的目的是，针对上述现有技术存在的缺陷提供了一种人体红外
特征成像的方法和系统，解决现有技术所存在的不能获得0.8 ~ 2.5 ja m波段 内的红外图像数据，达到输出清晰红外图像的目的。 本发明的技术方案如下
一种人体红外特征成像方法，其中，包括如下步骤
A、 获得一定波段内的红外图像数据；
B、 对获得的所述红外图像数据进行处理，输出所述波段内全波段的 红外图〗象。
所述的方法，其中，所述步骤A的处理过程包括通过计算机系统控 制红外图像成像装置的探测器对人体进行连续监测，并控制所述红外图像 成像装置在0.8 p m ~ 2.5 jn m波段内采集所述红外图像数据，将釆集后的所 述红外图像数据通过图像釆集卡发送至所述计算机系统并存储。
所述的方法，其中，所述红外图像成像装置是红外相机或红外探测器。
所述的方法，其中，所述步骤B包括如下的处理
Bl、利用黑体进行系统定标，将荻得的所述人体红外图像数据扣除所 述黑体的红外光谱数据，得到新的图像数据；
B2、所述新的图像数据通过所述计算机处理以图像的形式显示出0.8 jli m ~ 2.5 ]u m波段内的全波段红外图像。
所述的方法，其中，所述系统定标的处理过程包括
Bll、利用所述计算机控制所述红外图像成像装置对人体进行测量，将 获得的第 一 测量数据保存至所述计算机；
B12、利用所述计算机控制所述红外图像成像装置对黑体进行测量，将 获得的第二测量数据保存至所述计算机；B13、用所述第一测量数据减去所述第二测量数据得到所述新的图像数据。
一种人体红外特征成像系统，其中包括红外图像成像装置，计算机 系统，所述红外图像成像装置与所述计算机系统相连，用于获得一定波段 内的红外图像^t据；所述计算^L系统，用于控制所述红外成像装置采集所 述波段内的红外图像数据，读取所获得的红外图像数据并保存，通过所述 计算机软件对所述红外图像数据进行处理，并显示所述波段内全波段的红
外图像。
所述的系统，其中所述波段是在0.8jum 2.5jum波段范围内。 所述的系统，其中所述红外图像成像装置是红外相机或红外探测器。 所述的系统，其中还包括黑体，用于进行所述系统的定标，得到新
的图像数据，所述黑体工作时的温度设定为皮肤表面的实测温度。
所述的系统，其中还包括测量平台，用于隔离在测量中周围环境热
源对人体的干扰。
本发明的有益效果为采用本发明 一种人体红外特征成像的方法和系 统，通过计算机系统控制红外图像成像装置在0.8 |um~2.5 pm波段内对人 体进行成像，并对获得的所述红外图像数据进行处理，输出全波段的红外 图像，采用该方法可显示清晰的人体红外特征图像，能够根据所输出的全 波段的红外特征图像进行较好的识别，为在红外特征成像过程中提供了 一 个得到精确度较高的图像成像方法。
图l为本发明的系统框图2为本发明测量方案示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种人体红外特征成像的方法和系统，为使本发明的目 的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明
进一步if细i兌明。
为了解决在人体红外特征成像过程中所存在的不能得到有效的热辐射 特征信息的问题，本发明提供了一种人体红外特征成像的方法和系统，该
方法的核心思想包括通过计算机系统控制红外图像成像装置在0.8jum~ 2.5jLim波段内对人体进行成像，并对获得的人体红外图像数据ii行处理， 通过计算机显示输出全波段的红外图像供医生观察分析，解决了现有技术 中没有在0.8 |a m ~ 2.5 n m波段内对人体进行成像的问题。
图l是本发明的系统框图，该系统包括红外相机，计算机系统，其中， 红外相机包括有探测器和控制电路，计算机系统通过红外相机的控制电路 与探测器相连，对人体进行连续监测，并控制采集0.8pm-2.5jLim波段内 人体红外图像数据，红外相机的控制电路与计算机系统内的图像采集卡相 连将红外相机所获得的红外图像数据通过图像采集卡发送至计算机系统并 存储在硬盘中，通过计算机的分析软件对获得的所述红外图像数据进行处 理，并通过与计算机相连的显示器显示输出所需的人体全波段(即0.8|am~ 2.5 ym波^歐范围)的红外图像；本发明的计算机系统软件的功能是用于完 成图像的采集控制，图像显示和人体的图像处理，由于计算机系统对完成 图像的采集控制和图像显示处理是本领域技术人员熟知的技术，所以不做 具体4又述。下面就如何对获得的所述红外图像数据进行处理进行描述。
上述系统还包括黑体，黑体的作用就是提供系统的定标，其黑体在工 作时温度设定为皮肤表面的实测温度；首先，通过图2的测量环境，利用 计算机控制红外图像成像装置(如红外相机或面阵红外探测器)对人体进 行测量，将获得的测量数据1保存至计算机硬盘，然后利用计算机控制红 外图像成像装置(如红外相机或面阵红外探测器)对黑体进行测量，将获 得的测量数据2也保存至计算机硬盘，用测量数据1减去所述测量数据2(人体体表温度的黑体辐射值)得到新的图像数据，然后将处理的新的数 据以图像的形式显示出来，可以按照辐射强度不同，以伪彩形式显现，便于医
生观察分析，其中伪彩形式显现解释为正常显示是灰度图，就是按照探 测的数据按照其强度显示亮度，比如A点值最大为100 (显示最亮)，B点 最小为0 (显示最暗)；但是肉眼分辨能力差，20和21所显示的就不容易 区别，所以显示上我们可以用彩色区别不同的值，比如红色表示20，蓝色 表示21，这样效果比灰度明显。 —
本发明扣除黑体辐射的目的是为了获得更好的显示效果，由于人体的 红外信号等于(特征信号与同温黑体辐射信号)相加，而且由于同温黑体 辐射信号比较强，所以特征信号会湮没在其中；比如人体穴位的红外辐射 测量值为52,其他皮肤为51，这样区别就不明显，但是如果都扣除同温度 黑体辐射值50,那么人体穴位的红外辐射值与其他皮肤红外辐射值之间就 是两倍的关系，所以可得到更加清晰的图像。
根据图2本发明还包括一个测量平台，其作用是在测量中将环境中的 热源或者如热灸刺激时艾绒燃烧产生的热源对人体的千扰隔离；该测量平 台可以是一个恒温室，人可以站立其中。这个恒溫室除了面对探测系统的 一面外均采用封闭结构。本发明的具体的工作过程包括如下的步骤
步骤l、测量时，人体处于相对稳定的环境中，通过探测平台隔离外界 的干扰；
步骤2、计算机发出工作信号，与计算机相连的红外成像装置(如红外 相机或面阵红外探测器)对人体进行红外成像；
步骤3、通过计算机系统控制红外图像成像装置在0.8 |u m - 2.5 p m波 段内对人体进行成像；
步骤4、将红外图像成像装置所获得的0.8 jli m ~ 2.5 ji m波段内图像数 据通过图像采集卡发送至计算机系统并存储在硬盘中；
步骤5、计算机系统软件对保存在计算机内的0.8lam 2.5nm波段内图像数据进行处理，即扣除黑体辐射值，以生成新的人体红外图像； 步骤6、通过显示器显示0.8 jam - 2.5 jam波段内的全波段图像。 本发明由于通过计算机控制红外图像成像装置实现了在0.8jLim~2.5 jam波段对人体进行红外成像，并对红外图像进行处理，显示清晰的人体 红外图像，解决了现有技术中不能得到有效的热辐射特征信息的问题。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可以对本发明的技术方案进行修政或者等同替换，而不脱离本发明 技术方案的精神和范風，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1、一种人体红外特征成像方法，其特征在于，包括如下步骤A、获得一定波段内的红外图像数据；B、对获得的所述红外图像数据进行处理，输出所述波段内全波段的红外图像。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A的处理过 程包括通过计算机系统控制红外图像成像装置的探测器对人体进行连续 监测，并控制所述红外图像成像装置在0.8 ju m ~ 2.5 y m波段内釆集所述红 外图像数据，将采集后的所述红外图像数据通过图像采集卡发送至所述计 算机系统并存储。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述红外图像成像装 置是红外相机或红外探测器。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括如下 的处理Bl、利用黑体进行系统定标，将获得的所述人体红外图像数据扣除所 述黑体的红外光谱数据，得到新的图像数据；B2、所述新的图像数据通过所述计算机处理以图像的形式显示出0.8 /a m ~ 2.5 ju m波段内的全波段红外图像。
5、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述系统定标的处理 过程包括Bll、利用所述计算机控制所述红外图像成像装置对人体进行测量，将 获得的第 一 测量数据保存至所述计算才几；B12、利用所述计算机控制所述红外图像成像装置对黑体进行测量，将获得的第二测量数据保存至所述计算机；B13 、用所述第 一测量数据减去所述第二测量数据得到所述新的图像数据。
6、 一种人体红外特征成像系统，其特征在于包括红外图像成像装 置，计算机系统，所述红外图像成像装置与所述计算机系统相连，用于获 得一定波段内的红外图像数据；所述计算机系统，用于控制所迷红外成像 装置采集所述波段内的红外图像数据，读取所获得的红外图像数据并保存， 通过所述计算机软件对所述红外图像数据进行处理，并显示所述波段内全 波段的红外图像。
7、 根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述波段是在0.8ja m 2.5ym波孚殳范围内。
8、 根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述红外图像成像装 置是红外相机或红外探测器。
9、 根据权利要求6所述的系统，其特征在于还包括黑体，用于进 行所述系统的定标，得到新的图像教据，所述黑体工作时的温度设定为皮 肤表面的实测温度。
10、 根据权利要求6所述的系统，其特征在于还包括测量平台，用 于隔离在测量中周围环境热源对人体的干扰。
全文摘要
本发明提出了一种人体红外特征成像的方法和系统，该方法包括通过计算机系统控制红外图像成像装置对人体进行连续监测，并控制采集0.8μm～2.5μm波段内红外图像数据，将采集后的所述红外图像数据通过图像采集卡发送至所述计算机系统并存储，将获得的所述人体红外图像数据扣除黑体辐射值，得到新的图像数据，并通过计算机处理以图像的形式显示出0.8μm～2.5μm波段内的全波段红外图像，采用该方法可显示清晰的人体红外特征图像，解决了现有技术中不能得到有效的热辐射特征信息的问题，为在红外特征成像过程中提供了一个得到精确度较高的图像成像方法。
文档编号A61B5/01GK101427914SQ200810217948
公开日2009年5月13日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者张元亭, 震 汪, 磊 王, 王战会, 雷 金 申请人:深圳先进技术研究院