專利名稱：一種頭面部多維度診斷分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多維度診斷裝置，特別是一種頭面部多維度診斷分析儀。用于中
醫(yī)疾病診斷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)中醫(yī)診斷的信息來源主要是望、聞、問和切，又稱"四診"，而望診又冠于"四診"之首，可見望診在中醫(yī)診斷中的重要地位。傳統(tǒng)的中醫(yī)望診的一個重要內(nèi)容是頭面部望診。由于頭為諸陽之會，十二經(jīng)脈、三百六十五絡(luò)的氣血皆上注于頭面，因此，全身各部分疾病均可在頭面部反映出來。頭面部望診包括發(fā)診、目診、山根診、鼻診人、中診、唇診、耳診、舌診等。望診可為辨證論治提供依據(jù)，在臨床治療中有極為重要的地位。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大量的現(xiàn)代化技術(shù)手段被西醫(yī)應(yīng)用，使診斷技術(shù)逐步走向定量化、精細化，診斷水平取得了長足的發(fā)展。與西醫(yī)相比，中醫(yī)不是從內(nèi)臟的細微結(jié)構(gòu)去認識其功能，而是把內(nèi)臟系統(tǒng)作為一個不可分割的整體，從其外部征象知其內(nèi)臟活動規(guī)律及其相互聯(lián)系。應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)儀器來代替視覺診斷疾病的傳統(tǒng)望診方法，客觀地對望診的內(nèi)容進行定性、定量分析，科學(xué)地作出判斷，從中得出規(guī)律性認識，研究其診斷客觀化，是實現(xiàn)中醫(yī)現(xiàn)代化的必然途徑。隨著現(xiàn)代科學(xué)的進一步發(fā)展，許多新技術(shù)、新方法逐步引入中醫(yī)望診研究領(lǐng)域，尤其近10年隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，很多學(xué)者以計算機和圖像分析技術(shù)相結(jié)合為中醫(yī)望診的客觀化和度量的研究取得了很多成果，但實際應(yīng)用卻很不如人意，幾乎沒有中醫(yī)診斷儀器能夠得到有關(guān)部門的批準(zhǔn)和在臨床上得到應(yīng)用。最根本的原因體現(xiàn)在現(xiàn)有方法所用的信息是局部的、表淺的；僅用單一的或某幾個指標(biāo)對中醫(yī)進行度量。因此，過去很多的研究方法背離了中醫(yī)"整體觀與辨證"的思想原則，只有遵循中醫(yī)的辯證與現(xiàn)在的科學(xué)相結(jié)合起來，采用科學(xué)的方法在度量和客觀化方面進行研究，而不是簡單、機械地重復(fù)中醫(yī)師的診斷過程，才能真正地推進中醫(yī)診斷的現(xiàn)代化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)用于中醫(yī)望診現(xiàn)代化的不足而提供的一種頭面部多維度診斷分析儀。該診斷分析儀采用了全新的頭面部信息獲取方式，一次采集即可以同時獲取頭面部三維的空間數(shù)據(jù)信息和所有檢測點的光譜維信息，并可以通過模式識別方法自動對重點目標(biāo)如發(fā)、目、鼻、舌、耳等部位進行更為精細的局部數(shù)據(jù)采集，自動對可疑部位進行定位并局部拍攝，還可以對不同時間段同一樣本進行對比分析，因此是一個多維度的中醫(yī)望診綜合診斷分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)采集的多維度數(shù)據(jù)有助于與傳統(tǒng)中醫(yī)手段診斷的數(shù)據(jù)以及西醫(yī)的生理、生化等臨床指標(biāo)信息相結(jié)合，系統(tǒng)辯證、綜合進行分析找到中醫(yī)望診證候以及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)體征指標(biāo)的一系列內(nèi)在聯(lián)系，促進中醫(yī)診斷的現(xiàn)代化。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 —種頭面部多維度診斷分析儀，它包括空間維度可調(diào)節(jié)的系統(tǒng)支架、成像單元、數(shù)據(jù)采集處理和控制三部分?？臻g維度可調(diào)節(jié)的系統(tǒng)支 部分包括支架底座、高度可調(diào)頭部定位支架、高度可調(diào)成像儀固定支架、高度調(diào)節(jié)旋鈕、鼻定位架、下額定位架、可平動成像儀固定支架、軌道槽；成像單元包括成像鏡頭、分光單元、CCD、多通道分光單元驅(qū)動器；數(shù)據(jù)采集處理和控制單元包括位置傳感器、黑標(biāo)校板、白標(biāo)校板、環(huán)形照明光源、照明光源控制器、數(shù)據(jù)采集和控制單元、數(shù)據(jù)通信接口 (USB/RS232/RJ45/LPT)、觸摸屏及計算機。
空間維度可調(diào)節(jié)的系統(tǒng)支架連接高度可調(diào)頭部定位支架下端固定于支架底座上，鼻定位架和下額定位架分別通過高度調(diào)節(jié)旋鈕連接到高度可調(diào)頭部定位支架兩側(cè)上，高度可調(diào)成像儀固定支架橫向固定于高度可調(diào)頭部定位支架上，用于固定多個成像單元，可平動成像儀固定支架底部設(shè)有滾輪，通過軌道槽耦合到支架底座上，可以根據(jù)需要在支架底座上平行移動，可平動成像儀固定支架用于固定成像單元。該部分連接用于構(gòu)成空間維度可調(diào)節(jié)的系統(tǒng)支架，用于固定頭部位置和安裝多組成像單元。 成像單元連接成像鏡頭直接耦合于分光單元的前端，分光單元的后端耦合到CCD上，多通道分光單元驅(qū)動器與分光單元連接，驅(qū)動其按照要求工作于不同的波長。成像單元通過高度調(diào)節(jié)旋鈕固定于高度可調(diào)成像儀固定支架上或者固定于可平動成像儀固定支架上。 數(shù)據(jù)采集處理和控制部分連接位置傳感器連接到數(shù)據(jù)采集和控制單元，負責(zé)測量鼻和下頜的距離；成像單元CCD的輸出端連接到數(shù)據(jù)采集和控制單元上，采集和存儲頭面部的三維圖像信息和光譜維信息；數(shù)據(jù)采集和控制單元連接到可平動成像儀固定支架上，按照設(shè)定要求控制該支架帶動成像單元平行移動；數(shù)據(jù)采集和控制單元連接到多通道分光單元驅(qū)動器上，控制分光單元工作于不同的波長；數(shù)據(jù)采集和控制單元連接到照明光源控制器上，控制環(huán)形照明光源的工作；環(huán)形照明光源固定于支架底座和高度可調(diào)成像儀固定支架上，實現(xiàn)對頭面部的均勻照明；黑標(biāo)校板、白標(biāo)校板固定于高度可調(diào)頭部定位支架上，用于對采集的多維度數(shù)據(jù)進行標(biāo)校；數(shù)據(jù)采集和控制單元連接到觸摸屏上，將數(shù)據(jù)處理結(jié)果輸出并接收用戶的操作命令；數(shù)據(jù)采集和控制單元連接到上位計算機上，可以進一步對所獲取的多維度數(shù)據(jù)進行智能識別與分析。數(shù)據(jù)采集和控制單元還具有數(shù)據(jù)通信接口，可以連接打印機等其他外圍設(shè)備，將數(shù)據(jù)采集和分析結(jié)果輸出。 通過使用多組成像單元連續(xù)采集頭面部不同波長的圖像，最后即可獲取目標(biāo)的多維度數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)既包含了頭面部的三維圖像數(shù)據(jù)，也包含了每一象素點的光譜數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)的綜合分析，可以較好地貫徹中醫(yī)"整體觀與辨證"的思想原則，將中醫(yī)的辯證與現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)相結(jié)合起來，實現(xiàn)中醫(yī)望診的現(xiàn)代化。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
實施例 下面以圖1為實施例，說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征，技術(shù)性能和效果，而不是用來限定本發(fā)明的范圍。 本實施例中，支架底座1、高度可調(diào)頭部定位支架2、高度可調(diào)成像儀固定支架3、高度調(diào)節(jié)第一旋鈕401、高度調(diào)節(jié)第二旋鈕402、高度調(diào)節(jié)第三旋鈕403、高度調(diào)節(jié)第四旋鈕404、高度調(diào)節(jié)第五旋鈕405、高度調(diào)節(jié)第六旋鈕406、高度調(diào)節(jié)第七旋鈕407、鼻定位架5、下額定位架6、可平動成像儀固定支架8、軌道槽9構(gòu)成了空間維度可調(diào)節(jié)的系統(tǒng)支架，用于固定頭部位置和安裝多組成像單元。高度可調(diào)頭部定位支架2下端固定于支架底座1上，鼻定位架5兩端分別通過高度調(diào)節(jié)第三旋鈕403及高度調(diào)節(jié)第四旋鈕404連接到高度可調(diào)頭部定位支架2上，下額定位架6兩端分別通過高度調(diào)節(jié)第一旋鈕401及高度調(diào)節(jié)第二旋鈕402連接到高度可調(diào)頭部定位支架2上，高度可調(diào)成像儀固定支架3的一端固定于高度可調(diào)頭部定位支架2的頂端、另一端通過高度調(diào)節(jié)第五旋鈕405、第六旋鈕406連接到第二成像鏡頭1402及第三成像鏡頭1403上，可平動成像儀固定支架8通過軌道槽耦合到支架底座1上，可以根據(jù)需要在支架底座1上平行移動，可平動成像儀固定支架8的上端通過高度調(diào)節(jié)第七旋鈕407連接到第一分光單元1501上。 成像單元的第一成像鏡頭1401、第二成像鏡頭1402、第三成像鏡頭1403、第一分光單元1501、第二分光單元1502、第三分光單元1503和第一 CCD 1601、第二CCD 1602、第三CCD 1603依次成光路連接，三個分光單元連接到多通道分光單元驅(qū)器17上，在數(shù)據(jù)采集和控制單元18的控制下使其工作于不同的波長。 位置傳感器7、黑標(biāo)校板10、白標(biāo)校板11、環(huán)形照明光源12、照明光源控制器13、數(shù)據(jù)采集和控制單元18、數(shù)據(jù)通信接口 19 (USB/RS232/RJ45/LPT)、觸摸屏20、計算機21構(gòu)成了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理和控制部分，用于控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作、采集頭面部多維度數(shù)據(jù)并進行智能識別分析。位置傳感器7安裝于高度可調(diào)頭部定位支架2上，用于測量鼻和下頜的距離，為后續(xù)分析提供參考，位置傳感器7的數(shù)據(jù)輸出端連接到數(shù)據(jù)采集和控制單元18上，用于記錄測量的位置信息；黑標(biāo)校板10、白標(biāo)校板11分別固定于高度可調(diào)頭部定位支架2的兩側(cè)，用于對采集的多維度數(shù)據(jù)進行標(biāo)校；環(huán)形照明光源12固定于支架底座1和高度可調(diào)成像儀固定支架3上，實現(xiàn)對頭面部的均勻照明，環(huán)形照明光源12的控制端連接到照明光源控制器13上，照明光源控制器13連接到數(shù)據(jù)采集和控制單元18上，控制光源按照數(shù)據(jù)采集要求工作；成像單元的三個CCD的輸出端連接到數(shù)據(jù)采集和控制單元18上，用于記錄采集的多維度數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集和控制單元18連接到觸摸屏20和計算機21上，用于實現(xiàn)人機交互；數(shù)據(jù)采集和控制單元18還設(shè)有數(shù)據(jù)通信接口 19(USB/RS232/RJ45/LPT)，可以用于連接打印機等其他外圍設(shè)備，也可以遠程控制系統(tǒng)工作。 運行于數(shù)據(jù)采集和控制單元18和計算機21上的多維度數(shù)據(jù)采集分析軟件主要實
現(xiàn)以下功能系統(tǒng)工作參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)各部件控制、儀器定標(biāo)、多維度數(shù)據(jù)采集、實時圖像顯
示、圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、頭面部數(shù)據(jù)的三維重建、智能識別和分析、疾病初步診斷等。 本發(fā)明可以同時獲取頭面部的三維空間圖像信息和光譜信息，并可以實現(xiàn)對頭
發(fā)、眼睛、舌、鼻等部位進行局部數(shù)據(jù)采集，也可以根據(jù)智能識別分析的要求對可疑部位進
行局部拍攝。通過采集頭面部的多維度信息，可以綜合各種信息作為中醫(yī)診斷的征候，更符
合中醫(yī)以"整體觀、辯證論治"的指導(dǎo)原則，也有利于中醫(yī)與西醫(yī)的生理、生化等臨床指標(biāo)信
息相結(jié)合，系統(tǒng)辯證、綜合進行分析找到中醫(yī)望診證候以及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)體征指標(biāo)的一系列內(nèi)
在聯(lián)系。因此，本發(fā)明用于中醫(yī)望診現(xiàn)代化具有重要的實際應(yīng)用價值。
權(quán)利要求
一種頭面部多維度診斷分析儀，包括支架底座(1)、高度可調(diào)頭部定位支架(2)、高度可調(diào)成像儀固定支架(3)、高度調(diào)節(jié)第一旋鈕(401)、高度調(diào)節(jié)第二旋鈕(402)、高度調(diào)節(jié)第三旋鈕(403)、高度調(diào)節(jié)第四旋鈕(404)、高度調(diào)節(jié)第五旋鈕(405)、高度調(diào)節(jié)第六旋鈕(406)、高度調(diào)節(jié)第七旋鈕(407)、鼻定位架(5)、下額定位架(6)、位置傳感器(7)、可平動成像儀固定支架(8)、軌道槽(9)、黑標(biāo)校板(10)、白標(biāo)校板(11)、環(huán)形照明光源(12)、照明光源控制器(13)、第一成像鏡頭(1401)、第二成像鏡頭(1402)、第三成像鏡頭(1403)、第一分光單元(1501)、第二分光單元(1502)、第三分光單元(1503)、第一CCD(1601)、第二CCD(1602)、第三CCD(1603)、多通道分光單元驅(qū)動器(17)、數(shù)據(jù)采集和控制單元(18)、數(shù)據(jù)通信接口(19)、觸摸屏(20)及計算機(21)，其特征在于高度可調(diào)頭部定位支架(2)固定于支架底座(1)上，鼻定位架(5)和下額定位架(6)分別通過高度調(diào)節(jié)第一旋鈕(401)、高度調(diào)節(jié)第二旋鈕(402)、高度調(diào)節(jié)第三旋鈕(403)及高度調(diào)節(jié)第四旋鈕(404)連接到高度可調(diào)頭部定位支架(2)上，高度可調(diào)成像儀固定支架(3)橫向固定于高度可調(diào)頭部定位支架(2)上，可平動成像儀固定支架(8)底部設(shè)有滾輪，通過軌道槽(9)耦合到支架底座(1)上；第一成像鏡頭(1401)、第二成像鏡頭(1402)、第三成像鏡頭(1403)、第一分光單元(1501)、第二分光單元(1502)、第三分光單元(1503)、第一CCD(1601)、第二CCD(1602)、第三CCD(1603)依次成光路連接并固定于高度可調(diào)成像儀固定支架(3)或可平動成像儀固定支架(8)上；三個分光單元連接多通道分光單元驅(qū)動器(17)；位置傳感器(7)安裝于高度可調(diào)頭部定位支架(2)上，位置傳感器(7)的數(shù)據(jù)輸出端連接數(shù)據(jù)采集和控制單元(18)，黑標(biāo)校板(10)、白標(biāo)校板(11)分別固定于高度可調(diào)頭部定位支架(2)的兩側(cè)，環(huán)形照明光源(12)固定于支架底座(1)和高度可調(diào)成像儀固定支架(3)上，環(huán)形照明光源(12)的控制端連接照明光源控制器(13)，照明光源控制器(13)連接數(shù)據(jù)采集和控制單元(18)上，三個CCD的輸出端連接到數(shù)據(jù)采集和控制單元(18)，數(shù)據(jù)采集和控制單元(18)連接觸摸屏(20)和計算機(21)，所述數(shù)據(jù)采集和控制單元(18)還設(shè)有數(shù)據(jù)通信接口(19)；第一分光單元(1501)通過高度調(diào)節(jié)第七旋鈕(407)固定于可平動成像儀固定支架(8)上，第二成像鏡頭(1402)及第三成像鏡頭(1403)分別通過高度調(diào)節(jié)第五旋鈕(405)及第六旋鈕(406)固定到高度可調(diào)成像儀固定支架(3)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭面部多維度診斷分析儀，其特征在于所述第一分光單元(1501)、第二分光單元(1502)及第三分光單元(1503)為聲光調(diào)諧濾波器或液晶可調(diào)諧濾波器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭面部多維度診斷分析儀，其特征在于所述環(huán)形照明光源(12)為普通白光光源，光源配置柔光罩或柔光箱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭面部多維度診斷分析儀，其特征在于所述成像單元為三個或多于三個。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的頭面部多維度診斷分析儀，其特征在于所述黑標(biāo)校板(10)及白標(biāo)校板(11)或者是紅、綠或藍色標(biāo)校板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的頭面部多維度診斷分析儀，其特征在于數(shù)據(jù)通信接口 (19)為USB、 RS232、 RJ45或LPT接口 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種頭面部多維度診斷分析儀，它包括空間維度可調(diào)節(jié)的系統(tǒng)支架、成像單元、數(shù)據(jù)采集處理和控制三部分；系統(tǒng)支架包括支架底座、高度可調(diào)頭部定位支架、高度可調(diào)成像儀固定支架、高度調(diào)節(jié)旋鈕、鼻定位架、下額定位架、可平動成像儀固定支架及軌道槽；成像單元包括成像鏡頭、分光單元、CCD、多通道分光單元驅(qū)動器；數(shù)據(jù)采集處理和控制單元包括位置傳感器、黑標(biāo)校板、白標(biāo)校板、環(huán)形照明光源、照明光源控制器、數(shù)據(jù)采集和控制單元、數(shù)據(jù)通信接口、觸摸屏及計算機。本發(fā)明可同時獲取頭面部三維空間信息和光譜信息，并能自動調(diào)節(jié)鏡頭對局部區(qū)域進行拍攝，成像速度快，光譜范圍寬，可為中醫(yī)望診提供豐富的診斷信息。
文檔編號A61B5/00GK101785664SQ20101013470
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者李慶利 申請人:華東師范大學(xué)