[发明专利]一种基于双目视觉的手背静脉成像装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于双目视觉的手背静脉成像装置及在上位机的静脉成像方法。其中装置包括：近红外环形光源模块、图像采集模块、图像处理模块、安装架、水平仪等。在自然光的环境下，环形近红外光源均匀的照射在实验手背，两台相机水平安装在近红外环形光源的上方进行采集图像，对采集到的图像对在上位机进行图像校正、去噪增强、特征提取以及匹配等处理，从而对静脉进行三维重建。通过上述方式，本发明能够对实现对象的手背静脉进行三维重建，能提取静脉的深度，获得更丰富的静脉信息，对医护人员的静脉穿刺起到辅助作用。

技术领域

本发明涉及光学、图像学等在医疗领域上的研究，更具体的说，涉及一种基于双目视觉的手背静脉成像装置和方法。

背景技术

静脉穿刺是目前全球最基本的医疗手段之一，然而面临着许多问题，例如患者因脂肪层较厚、皮肤颜色过深、贫血、血压低、红血球増多症等因素导致静脉质量差和外周血管收缩，都会出现血管不能清晰显于手背的情况，导致穿刺失败。烧伤病人由于体液缺失、血管通透性变差等原因，使穿刺不易成功。针对以上问题国内外研究人员纷纷投入研究，市面上涌现了大量的相关医疗辅助设备，就目前的临床使用来看，这类产品存在一些不足，主要表现在现有的浅层静脉成像技术仅仅存在于二维层面，而不能提供三维的图像，无法提供静脉血管的深度信息。若静脉血管在各个深度都表现为适宜穿刺的状态，那么，将会存在因静脉血管处于不同深度的问题，导致穿刺失败的风险。浅层静脉的三维图像不仅可以为医护人员提供浅层静脉的位置关系，而且相较于二维图像使得医护人员更容易判断出适合进行穿刺的静脉血管，尤其是对于婴幼儿或者脂肪层较厚的患者而言，三维静脉血管图像有望降低穿刺失败率，达到二维手背静脉图像无法实现的目标。

公开号为103584836的中国专利公开了一种实时静脉定位显示装置，该装置包括近红外LED光源、红光LED光源、二次透镜、二向色镜、均匀照明系统、图像采集与处理系统、投影系统和控制系统。同时，该专利还公开了一种静脉定位显示方法。然而，这种传统的静脉显示方式仍然提供的是二维的静脉图像，获取不了更多的静脉信息。

公开号为104414620的中国专利公开了一种基于双目摄像的静脉定位方法和装置，该装置包括红外光源、用于双目测距的相机、图像处理模块、投影显示模块。该发明通过双目相机采集静脉血管图像，去除了传统方法里的分光镜，并且把两个相机采集的图像进行拼接以及剪裁与缩放处理，能够在被测对象的表面投影显示出静脉血管图像。

发明内容

本发明的目的和要解决的技术问题是为克服现有技术的不足，提供一种基于双目视觉的手背静脉成像装置及方法，该装置能够在近红外环形的光源照射下同时获取两个相机的手部静脉图像，在经过图像处理后获取静脉的深度和三维图像，以便医护人员选择合适的静脉进行穿刺，并对静脉信息进行分析。

本发明所采用的技术方案为：一种基于双目视觉的手背静脉成像装置，该装置包括：

能够均匀的发射包括拍摄平台在内的近红外光、可以调节近红外光的照射角度、可调节光源的功率的近红外环形光源模块；

用于同时拍摄待测人员的手背静脉，对待测人员的手背图像进行采集近红外图像和可见光图像的图像采集模块；

用于提取在图像采集模块图像数据中的静脉信息对静脉图像进行三维重建的图像处理模块；

承载放置实验装置的光学平台；

用于放待测人员的手部的黑色吸光布；

固定支撑近红外环形光源模块的第一支撑杆；

固定支撑图像采集模块的第二支撑杆。