一种3D打印的近红外光谱成像系统技术方案

本发明专利技术提供一种3D打印的近红外光谱成像系统，通过设置总体系统模块、信号采集模块、无线传输模块、系统采集数据处理模块，有效避免机床加工过程中耗时、价格昂 贵、设计复杂等缺点。本发明专利技术的有益效果是：采集精度高、抗干扰能力强，实现了高效的光谱成像效果。

Near infrared spectral imaging system for 3D printing

Near infrared spectral imaging system of the present invention provides a 3D print, by setting the overall system module, signal acquisition module, wireless transmission module, data processing module, effectively avoid the shortcomings in the machining process is time-consuming and expensive, expensive price complex design etc.. The invention has the advantages of high precision, strong anti-interference ability and high efficiency of spectrum imaging effect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光谱成像系统，具体的涉及一种3D打印的近红外光谱成像系统，属于3D打印应用类领域。
技术介绍
目前，近红外医疗设备朝着“微型化、智能化、可穿戴”的方向发展。日立公司近几年推出了两款采用电池运行的可穿戴无线成人前额皮质fNIＲS测量系统，即22通道WOT(2009)和2通道HOT121B(2011)。美国NIＲx公司其产品系列从DYNOT演变到NIＲScout，再到NIＲSport，设备逐渐变小，实现多通道可扩展，更加便携式。美国TechEn公司在1999年推出了首款商用CWfNIＲS系统，其目前的系统CW6已经具有32个激光源和32个探测头。瑞士苏黎世(Zurich)大学的Wolf等开发出4通道无线fNIＲS成像系统。中国近红外光谱技术还处在发展阶段，北京师范大学近红外脑成像研究中心(CenterforfNIＲSBrainImagingＲesearch，CNBIＲ)致力于脑成像领域新方法与新技术的研究和探索，其中fNIＲS静息态(脑网络)成像新技术、fNIＲS双脑耦合神经反馈新技术、fNIＲS双脑同时成像新技术都取得了丰硕成果，而对用于脑功能探测的fNIＲS系统尤其是便携式、3D打印方式的研究相对较少。3D打印装置在生物医学、康复治疗等领域对血氧浓度中血糖、乳酸、胆红素和离子(钙、钾)的监测方面得到广泛应用，并具有零技术设计、设计空间无限、耗材任意组合等优点。为此，如何提供一种高效的3D打印的近红外光谱成像系统，是本专利技术研究的目的。
技术实现思路
为克服现有技术不足，本专利技术提供一种3D打印的近红外光谱成像系统，通过设置总体系统模块、信号采集模块、无线传输模块、系统采集数据处理模块，有效避免机床加工过程中耗时、价格昂贵、设计复杂等缺点。为解决现有技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种3D打印的近红外光谱成像系统，包括总体系统模块、信号采集模块、无线传输模块和系统采集数据处理模块，所述的总体系统模块包括3D打印光源探头、3D打印接收器探头、发射器与接收器头套；所述的3D打印光源探头选用双波长直插式LED，其峰值分别为760nm和850nm；将近红外LED的760nm、850nm波长的发射光强分别调制在0．8kHz和1．2kHz的正弦波上；所述的3D打印接收器探头的外部轮廓设置成圆柱成型，使之嵌入到圆柱中；所述的发射器与接收器头套通过松紧带固定，将3D打印设备设计成螺纹型；所述的信号采集模块采用ADS1299芯片控制；所述的无线传输模块采用GS1011芯片；所述的系统采集数据处理模块通过3D打印的发射器与接收器放置在大脑运动区域，在不同时间间隔运动右手，然后对近红外信号进行数据采集；进一步的，所述的3D打印接收器探头采用OPT1011。进一步的，所述的GS1011芯片采用两个AＲM7作为处理内核，一个负责应用程序管理(APPCPU)，另一个负责无线数据传送与接收(WLANCPU)。进一步的，所述的发射探头与接收探头间距设置为30mm。本专利技术的有益效果是：采集精度高、抗干扰能力强，实现了高效的光谱成像效果。具体实施方式为了使本领域技术人员能够更加理解本专利技术
技术实现思路
，下面结合实施例对本专利技术做进一步分析。一种3D打印的近红外光谱成像系统，包括总体系统模块、信号采集模块、无线传输模块和系统采集数据处理模块，所述的总体系统模块包括3D打印光源探头、3D打印接收器探头、发射器与接收器头套；所述的3D打印光源探头选用双波长直插式LED，其峰值分别为760nm和850nm；为了实现去除自然光、低频电子等的干扰，将近红外LED的760nm、850nm波长的发射光强分别调制在0．8kHz和1．2kHz的正弦波上；3D打印接收器探头的外部轮廓设置成圆柱成型，使之嵌入到圆柱中；3D打印接收器探头采用OPT1011。所述的发射器与接收器头套通过松紧带固定，达到单人采集目的；头发与自然光的干扰，对采集精度影响较大，因此将3D打印设备设计成螺纹型；以更好地控制光源、光电传感器与皮肤的接触距离，提高采集的精度与准确性。发射探头与接收探头间距设置为30mm。信号采集模块采用ADS1299芯片控制；无线传输模块采用GS1011芯片，GS1011芯片采用两个AＲM7作为处理内核，一个负责应用程序管理(APPCPU)，另一个负责无线数据传送与接收(WLANCPU)；所述的系统采集数据处理模块通过3D打印的发射器与接收器放置在大脑运动区域，在不同时间间隔运动右手，然后对近红外信号进行数据采集；在采集过程中近红外光源探头与大脑不仅要固定牢靠，更重要的是尽量避免自然光干扰。考虑到采集的数据量较大，为了减少数据处理、分析等工作，系统仅对波长为760nm及频率为800Hz调制时的近红外信号进行分析。本专利技术所述的方法通过设置总体系统模块、信号采集模块、无线传输模块、系统采集数据处理模块，有效避免机床加工过程中耗时、价格昂贵、设计复杂等缺点；采集精度高、抗干扰能力强，实现了高效的光谱成像效果。以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印的近红外光谱成像系统，其特征在于，包括：总体系统模块、信号采集模块、无线传输模块和系统采集数据处理模块，所述的总体系统模块包括3D打印光源探头、3D打印接收器探头、发射器与接收器头套；所述的3D打印光源探头选用双波长直插式LED，其峰值分别为760nm和850nm；将近红外LED的760nm、850nm波长的发射光强分别调制在0.8kHz和1.2kHz的正弦波上；所述的3D打印接收器探头的外部轮廓设置成圆柱成型，使之嵌入到圆柱中；所述的发射器与接收器头套通过松紧带固定，将3D打印设备设计成螺纹型；所述的信号采集模块采用ADS1299芯片控制；所述的无线传输模块采用GS1011芯片；所述的系统采集数据处理模块通过3D打印的发射器与接收器放置在大脑运动区域，在不同时间间隔运动右，然后对近红外信号进行数据采集。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印的近红外光谱成像系统，其特征在于，包括：总体系统模块、信号采集模块、无线传输模块和系统采集数据处理模块，所述的总体系统模块包括3D打印光源探头、3D打印接收器探头、发射器与接收器头套；所述的3D打印光源探头选用双波长直插式LED，其峰值分别为760nm和850nm；将近红外LED的760nm、850nm波长的发射光强分别调制在0.8kHz和1.2kHz的正弦波上；所述的3D打印接收器探头的外部轮廓设置成圆柱成型，使之嵌入到圆柱中；所述的发射器与接收器头套通过松紧带固定，将3D打印设备设计成螺纹型；所述的信号采集模块采用ADS1299芯片控制；所述的无线传输模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁沛明，
申请(专利权)人：广东泓睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44