一种全自动舌苔分析仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种全自动舌苔分析仪。该装置包括光源辐射单元、测试空腔、分光探测单元、信号调理及处理单元、信号控制单元、数据显示单元和电源提供单元组成。本实用新型专利技术的方法和装置可以利用舌苔的吸收反射光的特性光谱来量化表征舌苔的苔色，厚度及润燥度，可以实现对舌苔光谱进行实时采集和分析处理并将分析结果加以显示。相比采用图像处理技术来讲，算法更简捷、实用。本实用新型专利技术装置中的平场全息凹面光栅分光系统采用钣金一体化加工形式，以及光纤的使用，减小了仪器体积的同时，提高了光谱探测的精度。该实用新型专利技术造价相对较低易于应用推广，且轻巧便携式的结构使得系统的适用性和实用性强。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及生物医学测量和医疗器械
，具体涉及一种全自动舌苔分 析仪的检测方法及其装置。
技术介绍
舌诊是中医对病患进行诊断的一种手段，舌苔的苔色，厚度及润燥度正常与否可 以作为判断病情严重程度的一种依据。传统的中医舌诊的方法，通常是凭医生的直接目测， 受医生的主观性和经验等因素较大，从而影响病情判断的准确度。因此，为了克服传统舌诊 的主观因素，并提高舌诊的准确度和可靠性，就必须要对舌苔或舌质进行必要的定量或定 性的分析。目前通常使用的舌苔诊断技术主要是中医目测法和图像处理法，前者是中医舌诊 的传统方法，但是受限于中医师的经验和主观判断，并且光源和病人的饮食等环境因素都 有可能导致医师的诊断不准确。而后者是借助计算机的图像处理技术，该技术首先利用图 像采集设备，比如照相机或摄像头等来采集舌像，然后将舌像图片交由计算机及图像分析 软件进行处理。但是，现有的图像处理技术应用于舌苔分析时，大多只是采用舌苔图像的颜 色值，用各种颜色分析模型，比如RGB模型、YUV模型、Lab模型和HSL模型等进行简单的统 计分析，并且，由于舌苔的苔色、厚薄度和湿润度分布在舌头的不同区域是不均勻的，不同 区域的舌苔可以表现出不同的特征，这样就必须将整个舌区域分成多个子区域，对每个子 区域进行分析后，再做整体分析。这样分析过程复杂，计算量较大。另外由于舌像采集过程 中，会将部分人脸，嘴唇等区域也采集到，而这些区域的颜色值，在做图像分析处理时，必然 会影响舌像的分析，造成较大的误差。另外，这种方法与传统目测法类似，同样受到光源和 图像采集设备等条件的限制，由于这些因素的影响，故图像处理技术应用与舌诊时往往不 能取得较好的效果。随着光谱技术的发展，光谱技术已经得到了广泛的应用，比如食品质量检测、大气 或水质等环境检测以及生物医疗领域的应用。将光谱技术使用在医学诊断中，尤其是中医 的舌苔分析诊断中，能够有效地克服上述缺陷。
技术实现思路
为解决现有技术中的上述问题，本技术提供一种全自动舌苔分析仪。可以方 便、快捷、准确的对表征舌苔的苔色，厚薄度及润燥度信息进行定量和定性的分析。相比计 算机图像处理技术，大大降低了图像处理算法的复杂程度，可以对舌苔和舌质做到实时的 分析处理的同时得到诊断结果。本技术的技术方案是一种全自动舌苔分析仪包括，光源辐射单元(100)，测 试空腔(200)、分光探测单元(300)、信号调理及处理单元(400)、信号控制单元(500)、数据 显示单元(600)以及供电单元(700)，其特征在于所述分光探测单元(300)包括光纤传感 器(310)、准直透镜(320)以及分光系统(330)。所述分光系统(330)为平场全息凹面光栅分光系统，包括入射狭缝(331)、平场全 息凹面光栅(332)以及光电阵列探测器(333)。所述分光探测单元(300)的入射狭缝(331)的狭缝宽度为60 μ m，平场全息凹面 光栅(332)为反射光栅，其入臂长为104mm，出臂为102mm，入射光垂直与平场全息凹面光栅 (332)底部表面入射，入射光和反射光之间的夹角为20. 9°，光电阵列探测器有效像素为 46个，光谱相应范围为190-1000nm，光谱面宽度为33. 35mm。所述分光系统(330)为一体化铝合金钣金结构尺寸为12ImmX99mmX30mm，一 体化铝合金钣金内壁具有齿槽，齿的尺寸为lcmXO. 2cmX3. 0cm,槽深度为1cm，宽度为 0. 2cm。所述光源辐射单元(100)具有光源(110)和光纤(120)，其中，所述光源(110)采 用具有标准光源光谱特性的带灯杯的卤素灯，其波长范围为300-1000nm;光纤(120)的出 光头配有安装头，安装头内安装小型聚焦透镜。所述的多路选择器至少为八选一多路选择器。与现有技术相比，本技术具有以下优点1、采用光谱分析的方法来分析舌苔的相关病理信息，只需对采集到的舌苔光谱进 行量化分析即可，该系统可以对舌苔光谱进行实时的采集和分析处理并将分析结果加以显 示。相比采用舌像图片摄取后，再经图像处理技术来讲，算法较简捷、实用。2、提高了舌苔光谱分析的精度和稳定性。本技术采用后分光系统，并使用光 纤将光源发出的光导入并定位投射到舌苔表面，并且分光系统的铝合金钣金内壁开齿槽， 这样可以最大限度的消除杂散光或背景光以及分光光路中多次反射光对舌苔光谱的干扰， 提高仪器的测量精度。3、减化了成像系统，减小了仪器的体积。本技术采用平场全息凹面光栅构成 分光成像系统，仅用一块平场全息凹面光栅就可以方便快捷的获得平直的光谱面，并直接 投射到光电阵列探测器的表面。这种分光成像系统最大限度的抑制了成像光路中可能产生 的杂散光对光路的影响，改善光谱成像质量。同时，该分光系统采用的一体化钣金加工方 式，也大大的减小了仪器的体积。4、信号处理单元采用多路选择器、增益可调放大电路、A/D转换卡、数据缓存器电 气化方式连接，减小仪器体积的同时，大大提高了信号处理的效率和稳定性。该系统造价相对较低易于应用推广，且轻巧便携式的结构使得系统的适用性和实 用性强。附图说明图1为本技术舌苔分析仪结构示意图。图2为本技术舌苔分析仪中分光系统光路示意图。图3为分光系统的钣金一体化装置结构图。图4为分光系统的俯视图。具体实施方式以下结合附图对本技术进行更详细的说明。如图1，为本实施例的装置结构图，图中所示的舌苔分析仪主要包括光源辐射单元 100、测试空腔200、分光探测单元300、信号调理及处理单元400、信号控制单元500、数据显 示单元600以及供电单元700。其中，光源辐射单元100包括光源110和光纤120，光纤120 将光源110发出的光传输至测试空腔200中。在测试空腔200中，设置有下颂托架210，病人将下颂方在托架210上，伸出舌头， 使光纤120射入的光照射在舌头上，根据Lambert-Beer定律，舌苔吸收一部分光线，将另一 部分光线进行反射，这就产生了能表征舌苔病理特征的特性光谱；在测试腔200中还设置 有光线传感器310的接收端，将舌苔反射的光接受并传输至分光探测单元300中。分光测试单元300包括光纤传感器310、准直透镜320和分光系统330 ；光纤传感 器310将采集到的光信号照射至准直透镜320的光轴上，光信号通过准直透镜320的准直 后，平行射入分光系统330中，经过分光系统330将光信号转换为模拟电信号传入信号调理 及处理单元400中。信号调理及处理单元400包括多路选择器410、放大电路420、A/D转换卡430、数 据缓存器440、信号处理器450以及应用分析部件460，并且依次电气连接。多路选择器410 的输入端连接分光探测单元300输出的模拟信号，其输出端与放大电路420的输入端连接， 经过放大的模拟信号输入A/D转换卡430(模/数转换卡，Analog to Digital Converter), 将模拟信号转换成数字信号后，传入数据缓存器440进行缓存，同时A/D转换卡430还与分 光测试单元300电气连接，用以向分光测试单元300发出采集信号指令。信号处理器450和 应用分析部件460构成主控器400’，并且与信号控制单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动舌苔分析仪包括，光源辐射单元（１００），测试空腔（２００）、分光探测单元（３００）、信号调理及处理单元（４００）、信号控制单元（５００）、数据显示单元（６００）以及供电单元（７００），其特征在于：所述分光探测单元（３００）包括光纤传感器（３１０）、准直透镜（３２０）以及分光系统（３３０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任重，何翠群，刘国栋，黄振，
申请(专利权)人：江西科技师范学院，
类型：实用新型
国别省市：36[中国|江西]