一种基于球形结构的舌体三维采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于球形结构的舌体三维采集系统，包括舌像仪外壳，舌像仪前面板，舌像仪后面板，散光板，环形光源，球形支架，摄像头；所述舌像仪前面板固定连接在舌像仪外壳的前端面；所述舌像仪后面板固定连接在舌像仪外壳的后端面；所述散光板位于舌像仪外壳内，并固定连接在舌像仪外壳的前层垫片上；所述环形光源位于舌像仪外壳内，并固定连接在舌像仪外壳的后层垫片上；所述环形光源与开关电源相连接，由开关电源对环形光源供电；所述球形支架固定连接在散光板上；所述摄像头固定连接在球形支架上，所述摄像头与上位机相连接。本发明专利技术通过控制多相机同时拍照的方式，解决舌体抖动造成的图像序列不一致问题，实现舌体图像的快速采集。

A three-dimensional tongue acquisition system based on spherical structure

【技术实现步骤摘要】
一种基于球形结构的舌体三维采集系统
本专利技术涉及医疗器械，特别涉及一种基于球形结构的舌体三维采集系统。
技术介绍
舌诊是中医望诊中非常重要的内容，传统的中医舌诊通过肉眼观察对患者的舌形、舌苔、舌色及苔色、苔质等信息进行分析判断，这种判断往往依赖于医生的个人经验，缺乏客观的数据评判，制约舌诊的继承和发展。近几十年来，舌诊的客观化研究受到普遍的重视，但是研究的重点主要集中在基于二维舌图象及视频分析舌体特征，学者对舌体的三维特征提取方面的研究较少。随着计算机技术的快速发展，计算机视觉领域方面的应用也有很广阔的前景。三维重建是利用二维图像信息通过数据处理建立对应的三维立体模型，多目视觉方法是使用多个摄像头设置多个视点，或单个摄像机从多个视点观测三维图像，获取图像序列。基于多目视觉的舌体三维采集就是将从多个视角下获取到的真实世界的舌体图像通过相机标定、数据处理、立体匹配、点云采集等步骤得到舌体的三维立体模型。许多研究者在基于多目视觉的三维采集和舌体客观化方面进行了深入研究和相关尝试，并取得了一定的成绩。但是图像序列获取方面仍有所欠缺，现有基于多目视觉的三维采集，所选方式大多为多相机点依次采集，因舌体不自主抖动，会造成舌体图像序列不一致，增大三维采集时的误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于球形结构的舌体三维采集系统，本专利技术通过控制多相机同时拍照的方式，解决舌体抖动造成的图像序列不一致问题，实现舌体图像的快速采集。本专利技术成本低廉，所拍舌像效果更好。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于球形结构的舌体三维采集系统，包括：舌像仪外壳；舌像仪前面板，所述舌像仪前面板固定连接在所述舌像仪外壳的前端面；舌像仪后面板，所述舌像仪后面板固定连接在所述舌像仪外壳的后端面；散光板，所述散光板位于所述舌像仪外壳内，并固定连接在所述舌像仪外壳的前层垫片上；环形光源，所述环形光源位于所述舌像仪外壳内，并固定连接在所述舌像仪外壳的后层垫片上；所述环形光源与开关电源相连接，由所述开关电源对所述环形光源供电；球形支架，所述球形支架固定连接在散光板上；以及，摄像头，所述摄像头固定连接在所述球形支架上，所述摄像头与上位机相连接。进一步地，所述舌像仪前面板的外表面设置有用于固定受试者头部的额头托和下颌托；所述舌像仪前面板上设置有用于供受试者将舌体伸入所述舌像仪外壳内的椭圆形孔洞。其中，设人的嘴角间的距离为L_m，伸舌后，下嘴唇与鼻孔之间的距离为L_n，设所述椭圆形孔洞的短轴距离为a，长轴距离为b，则，L_m×2<a，且，L_n×2<b。进一步地，所述舌像仪外壳为长筒型结构，所述舌像仪外壳的内部设置有两层垫片，位于前层的所述垫片用以固定所述散光板，位于后层的所述垫片用以固定所述环形光源。进一步地，所述环形光源由二极管的环形电路构成。进一步地，所述散光板的中心开设有圆形孔洞，所述球形支架安装在所述圆形孔洞内。其中，设所述散光板的圆形孔洞的半径为r2，所述球形支架的截面内半径为r3，则，r2＝r3。进一步地，所述球形支架上设置有八个向心的摄像头位置，用以安装所述摄像头；所述摄像头位置由上至下分为：两个上层摄像头位置，四个中层摄像头位置和两个下层摄像头位置；安装于所述上层摄像头位置的所述摄像头用以拍摄舌体上部信息；安装于所述中层摄像头位置的所述摄像头用以拍摄舌体中部信息；安装于所述下层摄像头位置的所述摄像头用以拍摄舌下信息。进一步地，所述摄像头采用工业摄像头或相机模组的其中一种。进一步地，所述上位机采用安装有控制所述摄像头拍照软件的计算机。采用本专利技术一种基于球形结构的舌体三维采集系统，可获得以下有益效果：1)舌像仪采集环境相对封闭，不受外界环境的影响，降低了舌像处理时的干扰，提高了舌像的图像处理速度。2)解决舌体抖动造成的图像序列不一致问题，降低采集时的误差。3)三维采集系统拍摄舌像图片响应时间短，避免了因长时间保持吐舌状态产生的不自主地收缩、抖动等情况。4)本专利技术成本低廉，所拍舌像效果更好。附图说明图1：本专利技术一种基于球形结构的舌体三维采集系统的结构示意图；图2：本专利技术一种基于球形结构的舌体三维采集系统的舌像仪前面板结构示意图；图3a：本专利技术一种基于球形结构的舌体三维采集系统的球形支架正视结构示意图；图3b：本专利技术一种基于球形结构的舌体三维采集系统的球形支架后视结构示意图；附图标注：1、舌像仪外壳；2、舌像仪前面板；3、舌像仪后面板；4、散光板；5、环形光源；6、球形支架；7、摄像头；8、数据线；9、上位机；10、开关电源；201、额头托；202、下颌托；203、椭圆形孔洞；601、上层摄像头位置；602、中层摄像头位置；603、下层摄像头位置。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：如附图1至图3b所示，一种基于球形结构的舌体三维采集系统，包括：舌像仪外壳1，舌像仪前面板2，舌像仪后面板3，散光板4，环形光源5，球形支架6，摄像头7，数据线8，上位机9和开关电源10。其中，所述舌像仪前面板2固定连接在所述舌像仪外壳1的前端面；所述舌像仪后面板3固定连接在所述舌像仪外壳1的后端面；所述散光板4和所述环形光源5均位于所述舌像仪外壳1内，并分别固定连接在所述舌像仪外壳1的前层垫片和后层垫片上；所述球形支架6固定连接在散光板4上；所述摄像头7固定连接在所述球形支架6上，所述摄像头7通过所述数据线8与所述上位机9相连接；所述环形光源5与所述开关电源10相连接。所述舌像仪前面板2如图2所示，所述舌像仪前面板2的外表面设置有用于固定受试者头部的额头托201和下颌托202；所述舌像仪前面板2上设置有用于供受试者将舌体伸入所述舌像仪外壳1内的椭圆形孔洞203。假设人的嘴角间的距离为L_m，伸舌后，下嘴唇与鼻孔之间的距离为L_n，所述椭圆形孔洞203的短轴距离为a，长轴距离为b，则应满足关系式L_m×2<a，且，L_n×2<b。实际应用中，人的嘴角间的距离L_m≈30mm，下嘴唇与鼻孔之间的距离L_n≈30mm，所述椭圆形孔洞203的短轴距离a设定为70mm，长轴距离b设定为90mm。所述舌像仪外壳1为长筒型结构，所述舌像仪外壳1的内部设置有两层垫片，位于前层的所述垫片用以固定所述散光板4，位于后层的所述垫片用以固定所述环形光源5。所述舌像仪后面板3的右下角设计有一圆形孔洞，方便所述数据线8与所述上位机9的连接，同时应避免外界光照环境的干扰。假设所述舌像仪后面板3的圆形孔洞的半径为r1，则r1应尽可能小。实际应用中，圆形孔洞半径r1设定为20mm。所述环形光源5由二极管的环形电路构成，并由所述开关电源10进行直流供电，所述环形光源5与所述舌像仪外壳1的后层垫片相连。假设所述环形光源5的色温为Tm，显色指数Ram，太阳光的色温为Tn,显色指数Ran，所述环形光源5的额定电压为Vm，所述开关电源10的供电电压为Vn，则应满足关系式Tm接近Tn，Ram接近Ran，Vm略大于Vn。实际应用中，中午阳光的色温Tn＝5000K，显色指数Ran＝100，控制二极管电压Vm＝18V，其色温Tm＝5500K，显色指数Ram>80,开关电源10供电电压Vn＝17V。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于球形结构的舌体三维采集系统，其特征在于，包括：舌像仪外壳(1)；舌像仪前面板(2)，所述舌像仪前面板(2)固定连接在所述舌像仪外壳(1)的前端面；舌像仪后面板(3)，所述舌像仪后面板(3)固定连接在所述舌像仪外壳(1)的后端面；散光板(4)，所述散光板(4)位于所述舌像仪外壳(1)内，并固定连接在所述舌像仪外壳(1)的前层垫片上；环形光源(5)，所述环形光源(5)位于所述舌像仪外壳(1)内，并固定连接在所述舌像仪外壳(1)的后层垫片上；所述环形光源(5)与开关电源(10)相连接，由所述开关电源(10)对所述环形光源(5)供电；球形支架(6)，所述球形支架(6)固定连接在所述散光板(4)上；以及，摄像头(7)，所述摄像头(7)固定连接在所述球形支架(6)上，所述摄像头(7)与上位机(9)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于球形结构的舌体三维采集系统，其特征在于，包括：舌像仪外壳(1)；舌像仪前面板(2)，所述舌像仪前面板(2)固定连接在所述舌像仪外壳(1)的前端面；舌像仪后面板(3)，所述舌像仪后面板(3)固定连接在所述舌像仪外壳(1)的后端面；散光板(4)，所述散光板(4)位于所述舌像仪外壳(1)内，并固定连接在所述舌像仪外壳(1)的前层垫片上；环形光源(5)，所述环形光源(5)位于所述舌像仪外壳(1)内，并固定连接在所述舌像仪外壳(1)的后层垫片上；所述环形光源(5)与开关电源(10)相连接，由所述开关电源(10)对所述环形光源(5)供电；球形支架(6)，所述球形支架(6)固定连接在所述散光板(4)上；以及，摄像头(7)，所述摄像头(7)固定连接在所述球形支架(6)上，所述摄像头(7)与上位机(9)相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于球形结构的舌体三维采集系统，其特征在于，所述舌像仪前面板(2)的外表面设置有用于固定受试者头部的额头托(201)和下颌托(202)；所述舌像仪前面板(2)上设置有用于供受试者将舌体伸入所述舌像仪外壳(1)内的椭圆形孔洞(203)。3.根据权利要求2所述的一种基于球形结构的舌体三维采集系统，其特征在于，设人的嘴角间的距离为L_m，伸舌后，下嘴唇与鼻孔之间的距离为L_n，设所述椭圆形孔洞(203)的短轴距离为a，长轴距离为b，则，L_m×2<a，且，L_n×2<b。4.根据权利要求1所述的一种基于球形结构的舌体三维采集系统，其特征在于，所述舌像仪外壳(1)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵娜，王学民，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12