[實用新型]一種便捷式近紅外光譜成像系統有效

申請號：	201821300935.1	申請日：	2018-08-13
公開（公告）號：	CN209003965U	公開（公告）日：	2019-06-21
發明（設計）人：	阮曉宇;陳凌勇;韓超	申請（專利權）人：	安徽工程大學
主分類號：	A61B5/00	分類號：	A61B5/00
代理公司：	北京元本知識產權代理事務所 11308	代理人：	范奇
地址：	241000 安***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	近紅外光譜成像信號采集電路信號發射電路數據采集和傳輸光源驅動電路無線傳輸電路本實用新型光電傳感器空間分辨率模轉換電路成像性能電源電路無線傳輸主控電路集成度便捷式便攜性多通道體積小光源自由
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【說明書】：

本實用新型公開了一種便攜式近紅外光譜成像系統，包括以MCU為核心的主控電路、NIRS信號發射電路、NIRS信號采集電路、無線傳輸電路和電源電路，其中NIRS信號發射電路包括光源和光源驅動電路；NIRS信號采集電路包括光電傳感器和數模轉換電路。MCU實現數據采集和傳輸。本系統體積小，集成度高，而且系統采取無線傳輸，增加了系統的便攜性。此外該系統易擴展，多通道設計，能夠根據實際使用需求自由擴展，以實現更優的空間分辨率和成像性能。

技術領域

本實用新型具體涉及一種便攜式近紅外光譜成像系統。

背景技術

近紅外光譜技術(Near-infrared Spectroscopy，NIRS)是一種新型的腦功能成像技術，經過20多年的發展，NIRS廣泛應用于精神、神經科學的各個領域，具有造價較低、便攜性好、無噪音和無創性的優點。此外在進行心理學實驗時，該儀器對被試的動作不會過分敏感，這也是其具備的優點，也已被廣泛的應用到科研和臨床，尤其是嬰幼兒和老年人這兩個群體。為滿足不同層次用戶的需求，功能近紅外光譜成像設備的發展也呈現多樣化，近年來，互聯網等電子科技技術迅速發展，尤其是微機電系統和微光機電系統技術，極大的提高了光學器件的微型化和探測器的集成度，推動了儀器微型化的發展，現有的近紅外光譜成像系統體積較大，不方便攜帶。

發明內容

根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提出一種便攜式近紅外光譜成像系統，用于解決上述的其中一個或全部的技術問題，具有系統體積小、集成度高、便捷性強的效果。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種便攜式近紅外光譜成像系統，包括MCU、NIRS信號發射電路、NIRS信號采集電路、無線傳輸電路和電源電路，NIRS信號發射電路包括光源和光源驅動電路，所述NIRS信號采集電路包括光電傳感器和數模轉換電路，光源驅動電路與光源連接并驅動光源，NIRS信號中的光電傳感器采集電路連接MCU，并發送給數模轉換電路，數模轉化電路將測量的信號傳送給MCU的輸入引腳，MCU的輸出引腳連接無線傳輸電路，電源電路為系統提供電力。

優選地，MCU以MSP430F140為主控器。

優選地，光電傳感器采用光電二極管OPT101，所述數模轉換電路選用8通道、24位模擬前端ADS1299芯片。

優選地，光電二極管OPT101外接有反饋型電阻，反饋型電阻兩端并聯有電容。

優選地，光源驅動電路包括STM32為控制核心的多片可編程集成芯片。

優選地，光源驅動電路的包括STM32F405集成芯片和16路輸出的恒流源芯片TC62D748，16路輸出的恒流源芯片TC62D748外接有精密電阻，STM32F405集成芯片通過其兼容性SPI口連接有數字電位器，STM32F405集成芯片通過其他兼容性SPI口與恒流源芯片TC62D748連接。

優選地，數字電位器選用MAX5438型數字電位器。

優選地，無線傳輸電路選用GS1011集成芯片。

優選地，光源選取760nm和850nm入射光波。

優選地，便攜式近紅外光譜成像系統采用多通道設計，本系統采用由8個光源和7個探測器組成的22通道探測布局，本系統中光源與探測器之間的距離設置為3cm。

作為另一種優選，所述光源驅動電路增加一片恒流源芯片，所述便攜式近紅外光譜成像系統采用多通道設計，采用由16個光源和7個探測器組成的22通道探測布局，本系統中光源與探測器之間的距離設置小于3cm，采用多距離探測方法，各光源與探測器之間的距離設置為至少兩種不同的距離。

本實用新型有益效果是:

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