【技术实现步骤摘要】
一种多波段近红外发光拍摄装置及数据采集方法
[0001]本专利技术涉及医疗器械及无创检测领域，尤其涉及一种多波段近红外发光拍摄装置及数据采集方法。
技术介绍
[0002]利用近红外特殊物理参数特性，采集数据然后进行数据参数分析已得到广泛应用，特别是，近红外光谱(NIRS)和近红外化学成像(NIRCI)分析技术在多种疾病的医疗指标的检测应用中因具有无创伤、无痛感、无耗材、分析快速等优势，能够有效克服常规有创检测方法存在的弊端，有利于实现多种疾病的普查、诊断、预防与治理，具有巨大的社会效益与医学价值。物理理论与实验都表明，透射近红外光谱和近红外化学成像中携带血液内待测成分浓度的有效信息，均可用于定量分析。
[0003]但现有技术提供的利用NIRS或NIRCI分析技术进行无创检测的技术方案并不能实现在无创检测装置具有高亮度、多波段、低噪声等特点的同时，满足会聚性、在有效照明区域亮度均匀、光能利用率高、结构稳定性好的特性。
技术实现思路
[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种多波段近红外发光拍摄装置，该装置可至少解决上述一种问题，
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种多波段近红外发光拍摄装置，包括发射模块和接收模块；
[0007]所述发射模块包括至少一个光源元件，和发射端光学镜片组；所述发射端光学镜片组包括至少一个发射端凸透镜；
[0008]所述接收模块包括带通滤光片、接收端光学镜片组和光电传感器；>[0009]所述发射模块的光源元件发射出的光所通过的路径依次为所述发射端光学镜片组、待测部位、所述带通滤光片、所述接收端光学镜片组和所述光电传感器。
[0010]经过所述带通滤光片的光为穿透待测部位的漫透射光。
[0011]在一些实施方案中，所述光源元件呈对称地排布在光源电路板上的光源元件安装区域，使得所有所述光源元件照射区域的重叠部分覆盖待测部位，并分别依次发出各自波长的近红外光；所述光源元件安装区域位于光源电路板上，可呈矩形、圆形等；所述光源电路板为圆形或矩形等。
[0012]对称排布包括中心对称、轴对称等，例如当所述光源元件的个数为一个时，其可排列在所述光源电路板的中心位置；当所述光源元件的个数为三个时，其可在所述光源电路板上呈等边三角形排布，即每个所述光源元件位于等边三角形的顶点，该等边三角形的中心为所述光源电路板的中心。
[0013]在一些实施方案中，所述发射模块还包括至少一个用于会聚所述光源元件发出的光的凹面镜；所述光源元件与所述凹面镜一一对应，即每个所述光源元件对应配有一或多
个所述凹面镜，且所述凹面镜的安装位置依据所述光源元件的安装位置而确定，优选为一个所述光源元件与一个所述凹面镜相对应，并安装于所述对应凹面镜的凹面中心；所述凹面镜使所述光源元件的近红外光照射区域均匀覆盖待测部位，具体为所述凹面镜可将所述光源元件发出的近红外光进行光路调整，使得调整后近红外光均匀会聚在待测部位的指定区域。
[0014]所述发射模块的光源元件发射出的光所通过的路径依次为所述凹面镜、所述发射端光学镜片组、待测部位、所述带通滤光片、所述接收端光学镜片组和所述光电传感器。
[0015]在一些实施方案中，所述发射端凸透镜为两个平凸透镜。
[0016]在一些实施方案中，所述带通滤光片既不允许波长小于所述光源元件发出的最小波长的光通过，也不允许大于所述光源元件发出的最大波长的光通过。
[0017]在一些实施方案中，所述发射模块还包括光源温控系统，所述光源温控系统安装在所述光源电路板任意一侧，优选为背面。
[0018]在一些实施方案中，所述多波段近红外发光拍摄装置还包括检测物固定装置，用以放置待测部位；所述检测物固定装置内设有弹性物质，优选为硅胶，用以限制并固定待测部位位置；所述检测物固定装置的两侧分别设有检测物固定装置通光孔，使得发射端光学镜片组传来的光穿过一侧的所述检测物固定装置通光孔抵达待测部位，经待测部位漫透射后穿过另一侧的所述检测物固定装置通光孔并抵达所述接收模块。
[0019]在一些实施方案中，所述检测物固定装置还包括机械式开关，待测部位接触触发所述机械式开关，进而启动所述发射模块和所述光电传感器。
[0020]在一些实施方案中，所述接收模块还包括分光滤光片、摄像头板；所述接收端光学镜片组包括广角镜头及接收端凸透镜，所述接收端凸透镜可为平凸透镜组；所述广角镜头及所述摄像头板间形成成像通道，所述接收端凸透镜及所述分光滤光片设于所述成像通道内；所述摄像头板为一块电路板，其上安装有所述光电传感器，并与所述发射模块相关联，并可外接处理器，以接收所述处理器的指令完成拍摄、数据采集及数据集分析发送等工作；
[0021]所述成像通道，主要用于约束成像范围，避免拍摄装置内部其他的杂光进入所述接收端光学镜片组和所述光电传感器；所述接收端光学镜片组使得穿过待测部位的漫透射光精确收集并汇聚到所述光电传感器；所述分光滤光片仅允许所述光源元件发出特定的波段的光通过并抵达所述光电传感器；所述光电传感器是高精度高质量的光电传感器，接收的光为穿透待测部位的漫透射近红外光。
[0022]所述发射模块的光源元件发射出的光所通过的路径依次为所述发射端光学镜片组、待测部位、所述带通滤光片、所述广角镜头、所述接收端凸透镜、所述分光滤光片、所述光电传感器。
[0023]在一些实施方案中，所述多波段近红外发光拍摄装置还包括连接固定部件装置用以分别连接、固定各个部件，其上设有多个卡扣用以安装固定部件，连接固定部件装置简化了各个部件的安装，特别是所述成像通道的安装与固定变成类似搭积木一样的简单积插，使得所述一种多波段近红外发光拍摄装置一经安装，就无需再对其光路汇聚、拍摄聚焦作其他调整。
[0024]在一些实施方案中，所述光源元件为LED灯；所述光源温控系统为半导体制冷器(TEC)；所述分光滤光片为线性渐变滤光片(Linear Variable Filter，LVF)；所述光电传感
器为铟镓砷(InGaAs)探测器；所述摄像头板为PCB电子线路板。
[0025]在一些实施方案中，所述光源元件可根据检测目的而发射出750～2250nm波段间数个波长的光；所述带通滤光片可根据所述光源元件发出光的波长允许750～2250nm波段中某一波段区间的光通过；所述分光滤光片可根据所述光源元件发出的光的波长允许750～2250nm波段中数个波长的光通过；所述光电传感器是黑白的且可根据所述光源元件发出光的波长拍摄700～2500nm波段中数个波长下的近红外图像。
[0026]在一些实施方案中，所述拍摄装置用于测量使用者的血糖指标和贫血症病的血红蛋白浓度等；所述光源元件发射出的光的波段在750～1000nm间；所述带通滤光片允许750～1000nm波段区间的光通过；所述分光滤光片允许750～1000nm波段中数个波长的光通过；所述光电传感器是黑白的且可拍摄750～1000n本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多波段近红外发光拍摄装置，其特征在于，包括发射模块和接收模块；所述发射模块包括至少一个光源元件，和发射端光学镜片组；所述光源元件呈对称地排布在光源电路板上的光源元件安装区域，使得所有所述光源元件照射区域的重叠部分覆盖待测部位，并分别依次发出各自波长的近红外光；所述发射端光学镜片组包括至少一个发射端凸透镜；所述接收模块包括带通滤光片、接收端光学镜片组和光电传感器；所述发射模块的光源元件发射出的光所通过的路径依次为所述发射端光学镜片组、待测部位、所述带通滤光片、所述接收端光学镜片组和所述光电传感器；经过所述带通滤光片的光为穿透待测部位的漫透射光。2.根据权利要求1所述的一种多波段近红外发光拍摄装置，其特征在于，所述发射模块还包括至少一个用于会聚所述光源元件发出的光的凹面镜；所述光源元件与所述凹面镜一一对应；所述发射模块的光源元件发射出的光所通过的路径依次为所述凹面镜、所述发射端光学镜片组、待测部位、所述带通滤光片、所述接收端光学镜片组和所述光电传感器。3.根据权利要求1所述的一种多波段近红外发光拍摄装置，其特征在于，所述带通滤光片既不允许波长小于所述光源元件发出的最小波长的光通过，也不允许大于所述光源元件发出的最大波长的光通过。4.根据权利要求1所述的一种多波段近红外发光装置，其特征在于，所述发射模块还包括光源温控系统，所述光源温控系统安装在所述光源电路板背面。5.根据权利要求4所述的一种多波段近红外发光拍摄装置，其特征在于，还包括检测物固定装置，用以放置待测部位；所述检测物固定装置内设有弹性物质，用以限制并固定待测部位位置；所述检测物固定装置的两侧分别设有检测物固定装置通光孔，使得所述发射端光学镜片组传来的光穿过一侧的所述检测物固定装置通光孔抵达待测部位，经待测部位漫透射后穿过另一侧的所述检测物固定装置通光孔并抵达所述接收模块。6.根据权利要求5所述的一种多波段近红外发光拍摄装置，其特征在于，所述检测物固定装置还包括机械式开关，待测部位接触触发所述机械式开关，进而启动所述发射模块和所述光电传感器。7.根据权利要求6所述的一种多波段近红外发光拍摄装置，其特征在于，所述接收模块还包括分光滤光片、摄像头板；所述接收端光学镜片组包括广角镜头及接收端凸透镜；所述广角镜头及所述摄像头板间形成成像通道，所述接收端凸透镜及所述分光滤光片设于所述成像通道内；所述摄像头板为一块电...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓庆平，
申请(专利权)人：苏州优化医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。