一种血管辅助定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种医疗仪器，具体而言，涉及一种血管辅助定位装置。
【背景技术】
[0002]当前医护人员主要通过目视对静脉血管进行穿刺，但对于儿童、肥胖人员及静脉血管不明显的患者，目视穿刺难以保证一针见血，从而导致多次穿刺，容易产生医疗事故，引起医患纠纷。对于危重病人因血压降低，血管收缩，尤其存在静脉血管难以寻找的难题，甚至会错失抢救良机。
[0003]近红外光是人体的光学窗口，血液中的去氧血红蛋对近红外光有强烈的吸收，因此血管对近红外光的吸收要明显强于普通皮肤对红外光的吸收，这种对近红外光吸收强度的差别经过处理会产生近红外光学图像反差，从而有可能制作出相应的仪器以指示血管的部位。
[0004]发明专利申请201110266943.5公开了一种表层血管的显示方法，采用了较多起偏和检偏偏振片，光学信号经过多次起偏和检偏后，信号衰减严重，因此要求图像采集所用的CCD或CMOS感光芯片在近红外波段具有很高的感光响应度，无疑提高了设备成本及设计难度。发明专利申请201110233371.0公开了一种便携式血管显示灯，采用900_1200nm的高通滤波片，首先此波段红外发光二极管不常用，需要定制，发光很大一部分转化为热能，发光效率低，同时CCD及CMOS在此波段的固有感光响应度也相应很低，提到的表层血管深度也仅有1-1.5mm，对于肥胖患者不适用。发明专利申请201010614081.6公开了一种表层血管显示仪，该仪器将彩色多普勒和红外热扫描相结合，设计较复杂难以微型化，同时该专利未采用图像信号增强装置和相应算法，成像时存在血管周围肌肉组织干扰信号，造成血管显示不清晰。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种血管辅助定位装置，该装置判别待检测体血管时，成像清晰，反应灵敏，大大提高了医护人员定位血管的效率和准确性。
[0006]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:
[0007]—种血管辅助定位装置，其特征在于所述装置包括:
[0008](a)用于发射红外线并照射到待检测体上的红外线发射装置，所发射的红外线位于830?870nm波段；
[0009](b)用于采集待检测体反射或透射的红外线并形成红外线图像信号的红外线采集装置；
[0010](c)用于接收和处理红外线图像信号并与所述红外线采集装置相连的图像信号处理装置，该装置对红外线采集装置形成的红外线图像信号进行提取加强和畸形修正；
[0011](d)用于显示红外线图像信号的显示装置，所述显示装置采用液晶监视器或微型投影机。
[0012]所述红外线发射装置为红外阵列光源或NIR固体激光器，所述NIR固体激光器外装有导光板。
[0013]所述红外线采集装置包括镜头和CXD或CMOS型成像装置。
[0014]所述镜头具有红外窄带滤波涂层或镜头前加装窄带红外滤波片，所述CCD选用的型号为 ICX255AL，ICX285AL，或 CM0S1089。
[0015]所述微型投影机将投影投在待检测体上。
[0016]所述图像信号处理装置接收红外线图像信号后首先经过数模转换芯片转换成数字信号，然后经FPGA图像处理芯片对数字信号实现实现边采集边处理，并对信号进行加强和畸形矫正，最后经DSP芯片控制所述液晶监视器或微型投影机输出。
[0017]从上述的技术方案可以看出，本装置中红外线发射装置为红外阵列光源或NIR固体激光器，所述NIR固体激光器外装有导光板，所发射红外线强度高而且发光均匀，红外线采集装置的镜头具有红外窄带滤波涂层或镜头前加装窄带红外滤波片，能够有效排除可见光，有利于有效捕捉信号，同时专门选用对红外线灵敏的CCD或CMOS型成像装置，能够形成较强的数字信号，有利于以后数据处理。信号处理时，采用FPGA图像处理芯片对数字信号实现实现边采集边处理，提高了整个装置反应的灵敏度，而且经信号加强处理，有利于形成更加清晰的图像，最好用微型投影机实现原位投影，便于医护人员准确定位血管，或者采用液晶显示器的输出方式，直观实用。
【附图说明】
[0018]图1为本血管辅助定位装置结构示意图；
[0019]图2为图像信号处理装置结构示意图；
[0020]图3为图像处理及加强矫正算法流程图；
[0021]图4为原位投影方案A示意图；
[0022]图5为原位投影方案B示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图，对发明做进一步说明:
[0024]如图1所示，红外线发射装置I用于发射830?870nm波段的红外线作为光源，具体可选用红外阵列光源或NIR固体激光器，如果采用NIR固体激光器，为了增强发光的均匀性，需要在NIR固体激光器外装上导光板，红外线发射装置I所发射的红外线照射到待检测体2上(待检测体2多为手背、胳膊等肢体)，并在待检测体2上发生发射或者透射，反射或者透射光线被红外线采集装置3所采集。红外线采集装置3由镜头和CXD (Charge-coupledDevice,电荷耦合元件)或CMOS型成像装置组成，为了增强对红外线的选择性，镜头上涂有红外窄带滤波涂层，或者在镜头前安装窄带红外滤波片，CCD选用对红外线敏感的CCD，如型号为ICX255AL，ICX285AL，或CM0S1089。经过红外线采集装置3采集后得到模拟的红外线图像信号，然后将模拟的红外线图像信号传递给图像信号处理装置4进行处理，图像处理装置4的结构如图2所示。
[0025]模拟的红外线图像信号首先经过数模转换芯片转换成数字信号，然后经视频接口传送给FPGA图像处理芯片，FPGA图像处理芯片对数字信号进行实时处理，采用投票表决算法使图像采集和图像运算并行完成，充分发挥FPGA器件并行特性，显著提高图像处理速度，能够对采集到的视频图像进行对比度加强，同时对处理过的图象实现实时输出。上述图像运算与图象采集并行完成，指的是图像采集完成，同时图像运算也就完成，这要求在一个象素周期内必须完成象素运算，充分利用消隐时间完成图像运算，不计算细化点坐标，直接计算几何矫正后坐标，先图象二值化，再细线化和几何矫正。这种图像处理方式的优点有二:一是图像处理是实时进行的，图像运算与图像采集是并行完成的，大大提高了图像处理速度；二是图像处理是实时处理，而不是事后处理，不需要存储图像，仅需要存储处理结果，从而大大压缩了存储和处理数据量，提高了运行效率。FPGA图像处理芯片通过PCI总线与工业PC机相连，通过工业PC机实现对FPGA图像处理芯片的算法植入和控制。FPGA图像处理