[發明專利]一種基于雙目原理的手部靜脈血管深度檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202010434475.7
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111553322A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 張廣淵;高曉楠;王康;王朋;李克峰;趙峰
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20;G06T5/00;G06T7/55;G06T7/80;G06T17/00;H04N5/33;H04N13/239;A61B5/00
• 代理公司: 北京艾皮專利代理有限公司 11777
• 代理人: 馬小輝

本發明公開的一種基于雙目原理的手部靜脈血管深度檢測裝置，包括近紅外光源模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊和外殼，所述近紅外光源模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊均支撐在外殼上，能夠實現通過近紅外光短波波段和長波波段照射能測量手部皮膚深度和手部靜脈血管深度。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，具體地說是一種基于雙目原理的手部靜脈血管深度檢測裝置及檢測方法。

背景技術

靜脈成像技術在生物醫療以及特征識別中發揮著重要作用。在醫療方面，靜脈成像技術得到了快速的發展。相關資料證明;兒童靜脈注射穿刺前兩次的成功率僅為42%，成年人第一次靜脈注射穿刺的成功率僅為73%。靜脈注射失敗的原因經過調查，由多種原因構成：靜脈注射的液體從穿刺部位漏出來，引起穿刺部位水腫的概率為23%-28%，穿刺不能一次見血的概率為10.87%。患者靜脈質量差的原因由多方面導致，血管彈性差、血管較細、貧血、血壓低，都會出現靜脈注射時手背不能清晰觀察到血管的情況，導致穿刺不成功。由于人體淺層皮下組織較多，在靜脈穿刺過程中影響因素眾多：色素在皮膚中所占的含量、手部靜脈的深度、脂肪層的厚度等，使得經驗不足的護士甚至經驗豐富的醫護人員在靜脈注射時注射的失敗率居高不下。靜脈識別具有非接觸性、唯一性、區分活體等優勢，疫情期間，非接觸式醫療設備需求量也十分大，因此靜脈成像技術具有廣闊的應用前景。

隨著人類技術的不斷發展，人眼感知的可見光暴露了其局限性，到目前為止，被人類各類儀器所探測到的大量信息都處于不可見光譜波段內。有關疾病檢測的醫療領域中，常見的醫療成像儀器有超聲波和X射線，X射線成像設備還需要特定的安置空間，這種大型設備被用來檢驗人體較深部位的疾病，由于人體手背淺層靜脈成像不清晰等因素，該類設備無法滿足靜脈注射的醫療需求。雖然現有的紅外成像技術在醫療領域快速發展，但其仍然存在一些不足，主要表現在現有的淺層成像技術僅僅停留在二維層面，而不能提供三維的圖像，現有的淺層靜脈成像技術僅僅為醫護人員提供靜脈的具體位置，而不能提供靜脈血管的深度信息。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種基于雙目原理的手部靜脈血管深度檢測裝置及檢測方法，能夠準確的獲得手部皮膚和靜脈血管的深度信息，能夠更加精確的方便醫護人員對患者進行靜脈注射，提高靜脈注射成功率。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：

一種基于雙目原理的手部靜脈血管深度檢測裝置，包括近紅外光源模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊和外殼，所述近紅外光源模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊均支撐在外殼上。

進一步地，所述近紅外光源模塊包括短波近紅外光源、長波近紅外光源、短波近紅外光開關、長波近紅外光開關和光源功率控制器，所述外殼上設有第一支撐桿和第三支撐桿，第一支撐桿左右對稱的設有兩個，第一支撐桿下端設有第二支撐桿，短波近紅外光源安裝在第二支撐桿上，第三支撐桿上端設有第一舵機，長波近紅外光源左端與第一舵機輸出端連接，短波近紅外光源與短波近紅外光開關由連接線連接，長波近紅外光源與長波近紅外光開關由連接線連接，短短波近紅外光源、長波近紅外光源均與光源功率控制器由連接線連接。

進一步地，所述圖像采集模塊包括第一相機、第二相機、雙目固定支架、短波濾波片和長波濾波片，所述第一相機和第二相機橫向并排放置在雙目固定支架上，短波濾波片和長波濾波片通過第二舵機連接固定在第一支撐桿上，第一相機、第二相機均通過導軌滑塊副與雙目固定支架之間滑動連接，左側第一支撐桿上端設有第三舵機，雙目固定支架左端與第三舵機輸出端連接，右側第一支撐桿上端設有支撐平板，雙目固定支架右端支撐在支撐平板上。

進一步地，所述圖像處理模塊用于提取在圖像采集模塊圖像數據中的皮膚和靜脈信息，依次進行相機標定、皮膚圖像采集、噪聲過濾、圖像增強、手部皮膚提取、去除畸變、特征點匹配、深度計算、三維圖像重建；靜脈圖像采集、噪聲過濾、圖像增強、手部靜脈血管提取、去除畸變、特征點匹配、深度計算、三維圖像重建。