一种红外热成像系统和热成像方法技术方案

本发明专利技术提供一种红外热成像系统和成像方法，所述系统包括：微波加热子系统，该微波加热子系统用于利用微波加热受检者，所述微波加热子系统包括：至少一个微波加热线圈以及用于容纳所述至少一个微波加热线圈并将其进行绝热的绝热盒；红外扫描成像子系统，该红外扫描成像子系统包括：红外扫描装置，用于接收受检者发出的红外辐射，并将红外辐射转换为电信号；数据处理装置，用于对电信号进行数据处理；以及显示装置，用于将处理后的电信号变为可见光图像进行显示。本发明专利技术实施例能够检测人体受热情况下人体热分布的变化，此外还能检测周围环境发生变化的情况下，人体表层热分布的变化，从而体现鲁棒性差异，此外，还能强化人体内热源，改善图像清晰度。

Infrared thermal imaging system and thermal imaging method

The present invention provides an infrared thermal imaging system and an imaging method. The system comprises a microwave heating subsystem for heating a subject using microwave. The microwave heating subsystem comprises at least one microwave heating coil and a microwave heating coil for accommodating and feeding at least one microwave heating coil. The infrared scanning imaging subsystem comprises an infrared scanning device for receiving the infrared radiation emitted by the subject and converting the infrared radiation into an electrical signal; a data processing device for processing the electrical signal; and a display device for processing the electrical signal. The electrical signals are changed into visible images for display. The embodiment of the invention can detect the change of the heat distribution of the human body when the human body is heated, in addition, it can detect the change of the heat distribution of the human body surface when the surrounding environment changes, thereby reflecting the difference of robustness, in addition, it can strengthen the heat source in the human body and improve the image definition.

【技术实现步骤摘要】
一种红外热成像系统和热成像方法
本专利技术涉及热成像技术，尤其涉及一种红外热成像系统和热成像方法。
技术介绍
目前，医学检测设备通常分成针对实体结构的检测设备(如X射线计算机断层扫描(CT)设备、核磁共振(MRI)设备、正电子发射计算机断层显像(PET)设备)和针对物质和能量流的功能状态检测设备(如红外热成像设备、心电图检测设备、脑电图检测设备、脉搏检测设备)两大类别。针对实体结构的检测设备重点关注检测对象的空间特性，功能状态检测设备重点关注检测对象的时序特性。近年来，包括热断层成像(TTM，ThermalTextureMaps)系统在内的红外热成像技术作为功能状态检测设备在体检领域获得了不少中医的认可。人是恒温动物，能维持一定体温，并不断向四周空间发射红外辐射能。因生理结构、体表各处温度不等，而当人体某处发生病变或生理状况发生变化时，必将因其血流和代谢变化而产生高于或低于正常温度的偏离。特定细胞，如癌细胞被证明具有高新陈代谢率，因此相对于其他细胞会产生更高的热。根据这一理论制成的红外热成像设备可以测定人体温度的变化，作为临床医学诊断的指标。通过计算机，利用热电模型，对人体浅表层热分布图像规律(强度、结构、梯度)的分析，可以获得人体功能影像学依据，这便是红外热成像原理。红外热成像技术在医学领域中的应用已经有几十年的历史，1956年，美国外壳医师RanLawson用红外扫描技术证实了乳腺癌皮肤的温度高于正常部位，这一发现拉开了红外扫描技术临床应用研究的序幕。红外热成像技术是一种以红外成像技术为基础的，与X射线、CT、MRI、B超等形态影像学技术完全不同的，以锁定细胞相对新陈代谢为途径的医用功能学影像技术，其是一种反映人体生理、病理状况的全新的功能代谢的热显像技术，具有实时、连续、无创、无损、全面、快捷等优点。尽管红外热成像技术在体检领域获得了初步的成功，但是，红外热成像技术在用于功能状态检测时，对检测环境要求恒温，这使得其检测人体健康的量化能力方面受到限制。TTM热成像或其他的远红外体表温度检测设备的不足在于无法满足中医对诊断时变性的要求，中医认为患者的症状是患者日常生活所能接受的各种内外因素影响下的自然呈现，是随时间和条件的不同而变化的。由于目前的红外热成像设备强调恒温，其在研究人体鲁棒性上效果稍差。因此，能否将鲁棒性控制的成果用于人体功能状态检测是人们的一个探索方向。并且，人体体温并不是完全恒温的，例如运动后和静止的情况下就有一定的温差变化，每个人的体温也存在差异，这导致了TTM设备诊断结论具有不稳定性和因人而异性。此外，现有的红外热成像设备的图像的清晰度提升一直受到限制。如何尽量消除人体运动等不稳定因素的干扰，进一步改善红外热成像技术的图像清晰度，也是力求解决的一个问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术实施例提供了一种利用微波加热来辅助红外热成像的红外热成像系统和热成像方法，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。本专利技术的技术方案如下：一种红外热成像系统，该系统包括：微波加热子系统和红外扫描成像子系统；所述微波加热子系统用于利用微波加热受检者，所述微波加热子系统包括：包含至少一个微波加热线圈的微波加热电路；以及用于容纳所述至少一个微波加热线圈并将其进行绝热的绝热盒；所述红外扫描成像子系统用于进行红外热成像，所述红外扫描成像子系统包括：红外扫描装置，用于扫描受检者，接收受检者发出的红外辐射，并将红外辐射转换为电信号；数据处理装置，用于对电信号进行数据处理；以及显示装置，用于将处理后的电信号变为可见光图像进行显示。优选地，所述绝热盒的面向受检者的一侧为盒盖，在对受检者加热时，所述盒盖处于打开状态，在加热结束并由所述红外扫描装置进行扫描时，所述盒盖处于闭合状态。优选地，所述至少一个微波加热线圈为单个微波加热线圈或者为多个微波加热线圈组成的线圈阵列。优选地，所述绝热盒的面向受检者的一侧为电动盒盖，且所述绝热盒为内壁有硬质内胆的结构或者为有真空夹层的双层结构，所述绝热盒的盒腔或夹层连接有抽真空装置，所述绝缘盒的一侧连接有送风装置。优选地，所述系统还包括：扫描台，位于受检者的下方，用于支撑受检者；操纵控制装置，其连接所述微波加热子系统、所述红外扫描成像子系统和所述扫描床台，以操控所述微波加热子系统和所述红外扫描成像子系统的操作，并操控所述扫描台在多个方向上的运动。优选地，所述微波加热子系统和所述红外扫描装置位于扫描室内，所述系统还包括：位于所述扫描室内的环境调节间，所述调节间内还设有：容纳有所述微波加热线圈的所述绝热盒，以及所述扫描台，所述环境调节间内还安装有以下设备中的至少一种：空气调节设备；湿度调节设备；亮度可调节的照明设备；以及供水设备。优选地，所述扫描室周壁进行了微波屏蔽设置。优选地，所述系统还包括：位于所述环境调节间内的、由受检者调控的微波加热电路控制开关，用于控制微波加热；和/或位于所述操作台上的微波加热电路控制开关。优选地，所述系统还包括：位于所述微波加热电路中的加热监测单元，其用于监测微波加热线圈的加热时间和/或强度；以及电路关断控制单元或报警装置，其在所述加热功率监测单元检测到的参数超出预定值时，关断所述微波加热电路或发出报警。优选地，所述微波加热电路的微波频率可调，和/或所述微波加热电路中的微波加热线圈可更换。一种红外热成像方法，该方法包括以下步骤：利用微波加热线圈通过微波加热方式对受检者进行加热；加热完毕后，利用红外热成像装置接收受检者发出的红外辐射，将红外辐射转换为电信号，基于电信号获得图像。优选地，所述方法还包括：对被加热的受检者进行红外热成像过程中，对微波加热线圈进行绝热隔离。优选地，所述至少一个微波加热线圈为单个微波加热线圈或者为多个微波加热线圈组成的线圈阵列。优选地，所述方法还包括：为受检者提供以下条件中的至少一个条件可调的环境：温度、湿度、亮度；利用红外热成像装置对经受了环境变化的受检者进行红外热成像。利用本专利技术实施例的红外热成像系统和热成像方法，能够检测人体受热情况下人体热分布的变化，此外还能检测周围环境发生变化的情况下，人体表层热分布的变化，从而体现鲁棒性差异。此外，在一定情况下，还能强化人体内热源，改善图像清晰度。本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1为本专利技术一实施例中红外热成像系统的结构示意图。图2为本专利技术另一实施例中红外热成像系统的结构示意图。图3示出了本专利技术一实施例中扫描室内环境调节间的示意图。图4为本专利技术一实施例中红外热成像系统的安装平面示意图。图5为本专利技术一实施例中红外成像方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外热成像系统，其特征在于，该系统包括：微波加热子系统和红外扫描成像子系统；所述微波加热子系统用于利用微波加热受检者，所述微波加热子系统包括：包含至少一个微波加热线圈的微波加热电路；以及用于容纳所述至少一个微波加热线圈并将其进行绝热的绝热盒；所述红外扫描成像子系统用于进行红外热成像，所述红外扫描成像子系统包括：红外扫描装置，用于扫描受检者，接收受检者发出的红外辐射，并将红外辐射转换为电信号；数据处理装置，用于对电信号进行数据处理；以及显示装置，用于将处理后的电信号变为可见光图像进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种红外热成像系统，其特征在于，该系统包括：微波加热子系统和红外扫描成像子系统；所述微波加热子系统用于利用微波加热受检者，所述微波加热子系统包括：包含至少一个微波加热线圈的微波加热电路；以及用于容纳所述至少一个微波加热线圈并将其进行绝热的绝热盒；所述红外扫描成像子系统用于进行红外热成像，所述红外扫描成像子系统包括：红外扫描装置，用于扫描受检者，接收受检者发出的红外辐射，并将红外辐射转换为电信号；数据处理装置，用于对电信号进行数据处理；以及显示装置，用于将处理后的电信号变为可见光图像进行显示。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述绝热盒的面向受检者的一侧为盒盖，在对受检者加热时，所述盒盖处于打开状态，在加热结束并由所述红外扫描装置进行扫描时，所述盒盖处于闭合状态。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个微波加热线圈为单个微波加热线圈或者为多个微波加热线圈组成的线圈阵列。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述绝热盒的面向受检者的一侧为电动盒盖，且所述绝热盒为内壁有硬质内胆的结构或者为有真空夹层的双层结构，所述绝热盒的盒腔或夹层连接有抽真空装置，所述绝缘盒的一侧连接有送风装置。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：扫描台，位于受检者的下方，用于支撑受检者；操纵控制装置，其连接所述微波加热子系统、所述红外扫描成像子系统和所述扫描台，以操控所述微波加热子系统和所述红外扫描成像子系统的操作，并操控所述扫描台在多个方向上的运动。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述微波加热子系统和所述红外扫描装置位于扫描室内，所述系统还包括：位于所述扫描室内的环境调节间，所述调节间内还设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：主海文，王同伟，韩跃，
申请(专利权)人：健康力北京医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11