[发明专利]红外医学成像系统

说明书

技术领域

本发明属于红外成像技术领域，涉及一种医学红外成像系统。

背景技术

随着科学的进步与技术的发展，红外成像技术广泛应用于军事、工业、 商业、医疗、森林防火、环境保护等各个领域。无论是在国防上，还是在工 业上，以及在医疗和科学研究上，红外成像技术在这些关系到国计民生的领 域里都有着极其广泛的应用，起着不容忽视的作用。

红外成像技术是第二次世界大战后新兴的一项红外信号转换并加以处 理的技术，主要研究红外辐射能的发射、传输、接收的规律及其实现过程。 自然界一切温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体都能向周围热辐射，这 是由于大自然中的物体都是由分子组成，而物体内部的带电粒子都是在不停 地运动，粒子间的相对运动就会产生热能，红外辐射属于热辐射的一部分， 常温中的物体发出的热辐射主要成份就是红外辐射。红外辐射是一种不可见 光，它与可见光波长相邻。其中，可见光的波长在0.38～0.76um之间， 红外线的波长在0.76～1000um之间。物体的辐射温度与红外辐射发出的 强度和光谱成分成正比，显然，目标物体的温度越高红外辐射的强度就越大， 温度低辐射的强度就低。非制冷红外成像仪一般工作在8～14um波段。

医用红外成像系统可以被动地接受人体散发的红外辐射，是一种新型绿 色检查方式。与以往的常规诊断方法相比，具有对人体无辐射、无损伤、无 接触等优点，在医疗中发挥着越来越重要的作用。但是目前国内大部分的红 外成像系统并不完善，操作起来也很复杂，所以研制一种简单、易操作、性 能良好的医用红外成像系统显得越来越重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种红外医学成像系统，相比于传统的红外医学成 像系统，具有低成本、低功耗、小型化、可靠性高等特性，同时该系统适于 模块化设计，升级性好，便于维护，可靠性高，移植方便。

本发明所采用的技术方案是，一种医学红外成像系统，包括：图像获取 模块、图像采集传输模块以及上位机；

所述图像获取模块包括：红外镜头、机芯探测器模块以及接口电路模块； 所述图像采集传输模块包括：FPGA模块、DSP模块、PCI总线模块；所述接 口电路模块和图像采集传输模块的回路上设有模拟信号接口、数字信号接 口、RS422以及监视器模块。

进一步的，模拟信号接口通过行场分离模块以及数模转换模块与FPGA 模块相连。

进一步的，PCI总线模块的回路上连接有电源接口。

进一步的，数字信号接口与FPGA模块之间通过LVDS连接。

进一步的，FPGA模块与DSP模块之间通过EMIF连接。

进一步的，红外镜头为11mm的手动中焦距标准镜头。

本发明的有益效果是：本发明图像获取部分采用11mm的红外镜头，非 制冷焦平面机芯探测器，具有响应快、分辨率高、像元间距小、灵敏度高等 优点。图像采集传输部分开发出了基于DSP+FPGA的采集传输的硬件设计方 案。DSP选用TMS320C6416，FPGA选用XC6SLX100，两者相互结合实现优势 互补，将充分发挥TMS320C6416自带PCI总线的强大性能和XC6SLX100的灵 活性。对于模拟信号的采集，为了防止干扰源对图像信号的干扰以及确保各 种信号的逻辑关系，模拟信号在模数转换之前进行了视频同步分离，一方面 提高了视频质量，另一方面方便视频处理。采集传输与上位机之间的数据交 换采用PCI接口，利用PCI传输速度较快的特点满足了数据量大的图像传输 任务。软件部分，对图像采集、图像传输和上位机这三部分进行了软件设计， 实现了图像的实时显示、存储和回放等功能。本发明还具有能够实现 384×288像素图像的实时显示、存储、回放、免调焦并快速便捷的捕捉图像 等功能，能够满足设计上小型化、低功耗、便捷等要求，在医学中具有很高 的应用价值。

附图说明

图1是本发明的整体结构框图。

图2是图像采集传输模块结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。