专利名称：一种手术器械检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测手术器械几何尺寸的装置，具体涉及一种适用于检测镊、剪、 钳的长度和角度的手术器械专用检测装置。
背景技术：
对手术器械进行质量检测可以准确地测出手术器械加工的缺陷，提高手术器械产品合格 率，从而为手术器械的大批量生产提供产品质量保证。目前国内手术器械生产企业主要用人 眼进行观测，既费力又费时间，误差大，不能保证产品的高精度质量和检测效果，尤其在检 测人员疲劳或精力不集中的情况下容易形成误判，导致不合格的产品流入市场，情形严重的 甚至会给手术带来麻烦，致使被医者身体受到伤害，现有的对手术器械的检测方法已不能适 应现今大批量、高精度生产的需要。
发明内容
本发明公开了一种手术器械检测装置，其目的在于克服现有检测依靠肉眼观测，误差大， 效率低，以人为因素决定产品质量的弊端，本发明利用图像采集系统通过计算机进行处理和 检测，不仅能准确检测手术器械缺陷和特定尺寸，而且待检测工件图像分辨率高，后续图像 处理容易，检测速度快，检测结果准确；省时省力，大大提高了产品的合格率。
一种手术器械检测装置，包括设备底座、手术器械定位装置、调节装置、照明装置、图 像采集装置和计算机，其特征在于
A) 所述的手术器械定位装置包括平板、加强筋板、立板和玻璃托架，所述的平板固定在 设备底座上，立板与平板垂直连接，立板上连接有玻璃托架，平板和立板之间连接一加强筋 板；
B) 所述的调节装置由基座，中间板、支承轴和支承板组成，所述的基座固定在设备底座 上，基座上端与中间板连接，中间板上开有X-Y方向滑槽，轴套下端嵌入X-Y方向滑槽内， 支承轴嵌套在轴套内，支承轴通过螺钉与轴套固定，支承轴上端固结支承板，轴套通过在X-Y 方向滑槽内滑动和支承轴在轴套内的升降，使得支承轴上连接的中间板可进行X-Y-Z三个方 向的移动和升降；
C) 所述的照明装置包括正向光源和背投LED光源，所述的背投LED光源设置在玻璃托架下方的设备底座上，所述的正向光源，连接在上光源托架的环形灯罩上；
D) 所述的图像采集装置包括摄像机架，显微/远心镜头和300万像素CMOS摄像机，CMOS 摄像机连接在玻璃托架正上方的摄像机架上；
E) 所述计算机和CMOS摄像机通过USB2. 0通用串行总线接口连接。 所述的摄像机的显微/远心镜头的中心、正向光源和背投LED光源的中心、玻璃托架中心
及托架上的被测物中心应在同一垂直线上。
所述CMOS摄像机的最高分辨率是2048*1536，像素尺寸为3. 2/^*3. 2^"，光学尺寸为
1/2 inch,信噪比〉42dB，动态范围〉60dB，敏感度在550nm的光源下为lV/lux-sec。
所述显微/远心镜头的焦距为55mm，图像最大尺寸8. 8mm*6. 6mm，光圈F2. 8-F32C，焦点
0. 14m-Inf，工作距离140腿-Inf ，光学放大率O. 5x。
本发明是一种快速、准确的对手术器械进行检测的装置，可以解决手术器械长度和角度 测量的问题，提高产品合格率和安全性，避免人为检测的误判，检测工件图像分辨率高，后 续图像处理容易，检测速度快，检测结果准确；省时省力，可有效提高产品的合格率。
图1是本发明手术器械检测装置的整体结构示意图。
1. 设备底座，2.计算机，3.平板，4.加强筋板，5.立板，6.玻璃托架，7.基座，8.中 间板，9.支承轴，10.支承板，11.环形灯罩，12.背投LED光源，13.上光源托架，14.摄 像机架，15.显微/远心镜头，16. CMOS摄像机，17.横向连杆，18. X-Y方向滑槽，19.轴套,20.螺 钉。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明加以详细描述。
一种手术器械检测装置，如图1所示，包括设备底座l、手术器械定位装置、调节装置、 照明装置、图像采集装置和计算机2，手术器械定位装置包括平板3、加强筋板4、立板5和 玻璃托架6，所述的平板3固定在设备底座1上，立板5与平板3垂直连接，立板5上连接有 玻璃托架6，平板3和立板5之间连接一加强筋板4;调节装置由基座7，中间板8、支承轴9 和支承板10组成，所述的基座7固定在设备底座1上，基座7上端面与中间板8连接，中间 板8上开有X-Y方向滑槽18，轴套19下端嵌入X-Y方向滑槽18内，支承轴9嵌套在轴套19内，支承轴9的固定通过旋紧螺钉20，支承轴9上端固结支承板10，轴套通过在X-Y方向滑 槽18内滑动和支承轴在轴套19内的升降，使得支承轴上连接的中间板8可进行X-Y-Z三个 方向的移动和升降；照明装置包括正向光源、背投LED光源12，所述的背投LED光源12设置 在玻璃托架下方的设备底座1上，所述的正向光源，连接在上光源托架13的环形灯罩11上； 图像采集装置包括摄像机架14，显微/远心镜头15和300万像素CMOS摄像机16， CMOS摄像 机16连接在玻璃托架上方的摄像机架14上；计算机2和CMOS摄像机16通过USB2. 0通用串 行总线接口连接。
摄像机的显微/远心镜头15的中心、正向光源和背投LED光源12的中心、玻璃托架6的 中心及托架上的被测物中心应在同一垂直线上。
本实施例CMOS摄像机16的最高分辨率是2048*1536，像素尺寸为3. 2/"w*3. 2>"m ，光学 尺寸为1/2 inch,信噪比〉42dB，动态范围〉60dB，敏感度在550nm的光源下为lV/lux-sec。
本实施例显微/远心镜头15的焦距为55mm，图像最大尺寸8. 8mm*6. 6mm，光圈F2. 8-F32C， 焦点0. 14m-Inf ，工作距离140mm- Inf ，光学放大率0. 5x。
计算机2操作系统为Windows XP和VC++6.0，所用软件为自行开发的图像处理算法和尺 寸检测软件。
通过手术器械定位装置和调节装置将待检测工件固定在玻璃托架上，打开光源和CMOS摄 像机，先进行系统标定，再采集待检测工件图像，通过CMOS摄像机传入计算机，通过软件操 作系统对其进行图像处理和检测，并根据实测值判断合格与否，将检测结果导入数据库保存。
实施例1:检测手术刀的刀头长度
将手术刀把放在调节装置的支承板10上，刀头放在手术器械定位装置的玻璃托架6上， 通过调节支承轴9，使支承板10上下移动至与玻璃托架6同一高度，从而使刀头能平放在玻 璃托架6上，背投LED光源12打光，照明装置它可以由CMOS摄像机参数实时调节，初始设 置在增益50Hz，快门速度200ms上，如果外部环境太暗，只需将增益(gain)调大到能看清 图像即可。小手术刀长度在0 2mm范围时选择显微镜头，大手术刀长度在2 50mm范围时选 择远心镜头；CMOS摄像机距离设备底座上平面75cm高。通过计算机控制CMOS摄像机采集图 像，显示在计算机显示屏上，然后点击显示屏上测量长度按钮，就会得到并显示长度测量的 值，经过计算机与设定的长度值和允许的误差进行比较，得到产品质量的优劣，按保存按钮 就会保存到检测结果数据库中。 实施例2 :检测手术剪角度值
5由于剪子有些是弯头的，所以需要把剪子把侧放在支承板10上，剪子两侧加长方体挡板 加紧，剪刀头放在玻璃托架6上，移动轴套19，调节支承轴9，使支承板10进行X-Y-Z三方 向移动至与玻璃托架6同一高度，角度合适的位置，即打开计算机釆集图像，其它操作同实 施例l。通过计算机控制CMOS摄像机采集图像，显示在计算机显示屏上，然后点击显示屏上 测量角度按钮，就会得到并显示剪刀顶端弯曲的角度值，经过计算机与设定的角度值和允许 的误差进行比较，得到产品质量的优劣，按保存按钮就会保存到检测结果数据库中。
权利要求
1.一种手术器械检测装置，包括设备底座(1)、手术器械定位装置、调节装置、照明装置、图像采集装置和计算机(2)，其特征在于A)所述的手术器械定位装置包括平板(3)、加强筋板(4)、立板(5)和玻璃托架(6)，所述的平板(3)固定在设备底座(1)上，立板(5)与平板(3)垂直连接，立板(5)上连接有玻璃托架(6)，平板(3)和立板(5)之间连接一加强筋板(4)；B)所述的调节装置由基座(7)，中间板(8)、支承轴(9)和支承板(10)组成，所述的基座(7)固定在设备底座(1)上，基座(7)上端与中间板(8)连接，中间板(8)上开有X-Y方向滑槽(18)，轴套(19)下端嵌入X-Y方向滑槽(18)内，支承轴(9)嵌套在轴套内，支承轴上端固结支承板(10)，支承轴通过螺钉(20)与轴套固定，轴套通过在X-Y方向滑槽内滑动和支承轴在轴套内的升降，使得支承轴上连接的中间板可进行X-Y-Z三个方向的移动和升降；C)所述的照明装置包括正向光源和背投LED光源(12)，所述的背投LED光源(12)设置在玻璃托架(6)下方的设备底座(1)上，所述的正向光源，连接在上光源托架(13)的环形灯罩(11)上；D)所述的图像采集硬件装置包括摄像机架(14)，显微/远心镜头(15)和CMOS摄像机(16)，CMOS摄像机(16)连接在玻璃托架(6)上方的摄像机架(14)上，显微/远心镜头(15)对准玻璃托架(6)；E)所述计算机(2)和CMOS摄像机(16)通过USB2.0通用串行总线接口连接。
2. 根据权利要求1所述的一种手术器械检测装置，其特征在于所述摄像机的显微/远 心镜头(15)的中心、正向光源和背投LED光源(12)的中心、玻璃托架(6)中心及托架上 的被测物中心应在同一垂直线上。
3. 根据权利要求1所述的一种手术器械检测装置，其特征在于1D)中所述CMOS摄像机(16)的最高分辨率是2048*1536，像素尺寸为3.2^肌*3.2^附，光学尺寸为1/2 inch,信噪比〉42dB，动态范围〉60dB，敏感度在550nm的光源下为1V/lux-sec。
4. 根据权利要求1所述的一种手术器械检测装置，其特征在于1D)中所述显微/远心 镜头(15)的焦距为55mm，图像最大尺寸8. 8mm*6. 6mm，光圈F2. 8-F32C，焦点0. 14m-Inf ， 工作距离140ram- Inf ，光学放大率0. 5x。
全文摘要
一种手术器械检测装置，包括设备底座、手术器械定位装置、调节装置、照明装置、图像采集装置和计算机；手术器械定位装置平板固定在设备底座上，立板与平板垂直连接，立板上设有玻璃托架，平板和立板之间连接一加强筋板；照明装置背投LED光源设置在玻璃托架下方的设备底座上，正向光源连接在光源托架的环形灯罩上；图像采集装置使用CMOS摄像机，计算机和CMOS摄像机通过USB2.0通用串行总线接口连接；摄像机镜头、正向光源和背投LED光源及托架上的被测物应在同一垂直线上。被测物图像通过CMOS摄像机传输给计算机进行图像处理和检测，将结果判断、显示并保存。本发明检测速度快、结果准确。
文档编号G01B11/26GK101566464SQ20091005210
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者颖 周, 尹勋超, 张敏燕, 王殊轶, 斌 葛, 谢海明, 露 韩, 高艳华 申请人:上海理工大学