[发明专利]推帚式超光谱舌象采集仪

说明书

技术领域

本发明涉及中医舌诊领域的一种舌象采集装置，特别是一种推帚式超光谱舌象采集仪。

背景技术

望诊是医生运用视觉观察人体神色、形态特点，作为观察人体健康与否的信息，是中医学望、闻、问、切“四诊”诊断的重要组成部分。中医学的长期实践证明，人体外部和五脏六腑有着密切的关系，特别是面部、舌部和脏腑的关系更为密切，因此通过对外部的观察，可以了解整体的病变。舌诊是通过观察舌象的变化，了解机体生理功能和病理变化的一种诊断方法，为历代中医所重视，是辩证论治的主要依据。传统的舌诊依赖于医生定性观察，具有主观性，且重复性差，给舌诊的进一步发展带来严重的困难。

现代图像处理技术已经广泛地应用于医学图像的分析之中，这为医学诊断提供了有益的帮助。近十余年来，舌诊客观化的研究受到普遍重视，已有的工作已经证明图像分析技术用于舌诊客观化的可行性。但是这些方法都是围绕数码相机或者其他设备拍摄的RGB或灰度图像进行分析，由于图像信息有限，再加上外界光源的变化、设备的随机噪声等影响因素，使得舌图像分析算法非常复杂，而且效果并不是很理想，制约了舌诊现代化的进一步发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种推帚式超光谱舌象采集仪，它使用超光谱成像技术进行舌图像的采集，一次采集即可以同时获取舌体图谱两方面的信息，提供的舌象信息更为丰富，为中医舌诊的客观化提供了一种新的途径。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种推帚式超光谱舌象采集仪，它包括光学成像系统、信号处理前端和主控计算机三部分。光学成像系统包括照明光源、入射透镜、狭缝、准直镜、色散单元、会聚镜、图像传感器(CCD)和推帚部件；信号处理前端包括直流电压变换器、时序控制器、信号调理器、信号采集器和总线驱动器；主控计算机包括电源管理、PC计算机、局部(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线、高速数据缓存、数据记录设备和外围接口设备。

光学成像系统和信号处理前端之间的连接：光学成像系统的CCD信号输出端连接到信号处理前端的信号调理器，CCD的采样时序输出连接到时序控制器，信号处理前端的直流电压变换器连接到CCD和推帚部件的电源输入端，时序控制器连接到推帚部件。

信号处理前端和主控计算机之间的连接：信号处理前端的总线驱动器连接到主控计算机的高速数据缓存，主控计算机的电源管理连接到信号处理前端的直流电压变换器，PC计算机连接到信号处理前端的时序控制器。

光学成像系统的成像过程：舌体被照明光源照明，瞬时视场内的舌体条带首先成像于光路的狭缝处，再经过色散单元后，在垂直舌体条带方向按光谱色散，最后成像于CCD像面，再经过推帚部件对舌体进行逐行推扫即可以获取舌体的超光谱图像。

信号处理前端内部的连接：直流电压变换器连接到时序控制器，时序控制器分别连接到信号调理器、信号采集器和总线驱动器，控制各部件按照一定的时序进行工作。

主控计算机内部的连接：电源管理连接到PC计算机，PC计算机通过PCI总线分别与高速数据缓存、数据记录设备和外围接口设备连接。

本发明中光学成像系统的CCD输出信号连接到信号处理前端，按照工作时序对数据进行处理后，送入主控计算机的高速数据缓存，最后存储到数据记录设备中，实现对舌体超光谱数据的高速记录；光学成像系统的推帚部件可以使光学成像系统水平移动，实现对舌体的逐行推扫，最后获取超光谱图像数据。

上述的推帚部件是步进电机等能够按照固定间距步进的部件；色散单元为光栅或棱镜或者两者的组合。

本发明以物方推扫的形式对舌体进行推扫成像，可以同时获取舌体的图像和光谱数据，提供了更加丰富的舌象信息，为舌体区域分割、舌质与舌苔特征提取、舌裂纹提取等舌图像分析提供了一种新的方法，是中医舌诊现代化的一种新途径。

附图说明

图1为本发明结构示意图

具体实施方式

实施例

下面根据图1给出本发明一个较好的实施例，用以说明本发明的结构特征，技术性能和功能点，而不是用来限定本发明的范围。