[發明專利]一種人體紅外高光譜成像方法和系統

有效

• 申請號: 200810241639.3
• 申請日: 2008-12-15
• 公開（公告）號: CN101455559A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 金雷;汪震;張元亭;王磊;王戰會
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所
• 代理人: 王永文

技術領域

本發明涉及紅外光譜成像技術領域，尤其是提出了一種人體紅外高光譜成像方法和系統。

背景技術

量子生物學認為機體由細胞構成，而組成細胞的蛋白質、核酸和脂質等化學物質的分子、原子外周的電子層不斷變化，表現為結合分離的新陳代謝變化。與此同時產生的能量使機體產生溫度變化并向周圍空間輻射紅外線，因此人體是一個天然的紅外輻射源，人體紅外輻射可反映人體臟器和全身各部的代謝變化，是人體生命活動的外在表現。有些疾病可能在其癥狀表現出來之前，已經通過人體紅外輻射的方式體現出來，獲得這些信息對于疾病的早期診斷或治療都非常有幫助。

現有技術中，可通過紅外測溫儀獲得人體各部位的溫度或通過紅外成像儀獲得人體的溫度數據以及其分布狀況，如：紅外光乳腺檢測儀，人體體溫測量儀等，以上的兩種探測方式其紅外探測設備主要是在8μm～12μm波段對人體進行溫度探測或是溫度成像，得到該波段的全波段圖像，而實際人體發出的溫度輻射的特征光譜(有用信息)并不在上述波段內，因此如果采用通常的人體紅外成像設備和方案，得到的是人體的溫度數據，除了溫度外很難得到和人體健康有關的熱輻射特征信息，并且人體某些特定情況下，比如在中醫的治療方法下或是產生疾病的情況會產生一些變化，這些變化也表現在其紅外光譜特性上，而簡單的采用全波段(如：8μm～12μm)測量不能獲得其變化，并且成像方式也不是光譜成像。

現有技術實際應用中存在缺陷，所以有待改進。

發明內容

本發明的目的是，針對上述現有技術存在的缺陷提供了一種紅外高光譜成像方法和系統，解決現有技術所存在的不能獲得多波段細分的紅外圖像數據，達到輸出清晰細分的紅外圖像的目的。

本發明的技術方案如下：

一種人體紅外高光譜成像方法，其中，包括如下步驟：

A、通過紅外光譜成像裝置獲得一定波段內的人體紅外高光譜數據；

B、計算機對獲得的所述紅外高光譜數據進行處理，輸出所述波段內細分波段的紅外光譜圖像。

所述的方法，其中，所述步驟A的處理過程包括：通過計算機系統控制紅外光譜成像裝置對人體進行連續監測，并控制所述紅外光譜成像裝置在1.5μm～15.5μm波段內采集所述紅外高光譜數據，將采集后的所述紅外高光譜數據通過圖像采集卡發送至所述計算機系統并存儲。

所述的方法，其中，在1.5μm～15.5μm波段內采集的是任意波段的細分光譜數據。

所述的方法，其中，所述步驟B包括如下的處理：

B1、利用黑體進行系統定標，將獲得的所述紅外高光譜數據扣除所述黑體的紅外光譜數據，得到新的圖像數據；

B2、所述新的圖像數據通過所述計算機處理以圖像的形式顯示1.5μm～15.5μm波段內的任意波段細分紅外圖像。

所述的方法，其中，所述系統定標的處理過程包括：

B11、利用所述計算機控制所述紅外光譜成像裝置對人體進行測量，將獲得的第一測量數據保存至所述計算機；

B12、利用所述計算機控制所述紅外光譜成像裝置對黑體進行測量，將獲得的第二測量數據保存至所述計算機；

B13、用所述第一測量數據減去所述第二測量數據得到所述新的圖像數據。

一種人體紅外高光譜成像系統，其中：包括紅外光譜成像裝置，計算機系統，所述紅外圖像成像裝置與所述計算機系統相連，用于獲得一定波段內的紅外高光譜數據；所述計算機系統，用于控制所紅外圖像成像裝置采集所述一定波段內的紅外高光譜數據，讀取所獲得的紅外高光譜數據并保存，通過所述計算機軟件對所述紅外高光譜數據進行處理后圖像重建，并顯示多波段的細分光譜數據。

所述的系統，其中：所述波段是在1.5μm～15.5μm波段范圍內的光譜數據。

所述的系統，其中：還包括黑體，用于進行所述系統的定標，得到新的圖像數據，所述黑體工作時的溫度設定為皮膚表面的實測溫度。

所述的系統，其中：還包括測量平臺，所述測量平臺是一個恒溫室，該恒溫室采用封閉結構，所述測量平臺與位于所述恒溫室內的紅外圖像成像裝置對應設置，用于隔離在測量中周圍環境熱源對人體的干擾。

本發明的有益效果為：采用本發明一種紅外高光譜成像的方法和系統，通過計算機系統控制紅外光譜成像裝置在1.5μm～15.5μm波段內對人體進行光譜成像，并對獲得的所述紅外光譜圖像數據進行處理后圖像重建，顯示在該波段內的多波段細分光譜數據，采用該方法可顯示清晰的人體多波段的細分光譜圖像，能夠根據所輸出的任意波段圖像進行較好的識別，建立了一個得到精確度較高的圖像成像方法。