全文摘要
本实用新型公开了一种乳腺检测仪及其立体视觉检测装置，该立体视觉检测装置包括具有中心空腔的安装架、设置于空腔顶部的双目检测模块、分别设置于空腔内左右两侧的激光测距模块、与双目测距模块和激光测距模块连接的处理器；双目检测模块和第一激光测距传感器均用于采集用户胸部的立体轮廓信息。本实用新型弥补了双目检测模块的视觉盲区，使得测量到的用户胸部形态更完整。
设计方案
1.一种应用于乳腺检测仪的立体视觉检测装置，其特征在于，包括具有中心空腔的安装架、设置于所述空腔顶部的双目检测模块、分别设置于所述空腔内左右两侧的激光测距模块、与所述双目测距模块和所述激光测距模块连接的处理器；所述双目检测模块包括两摄像头；所述激光测距模块包括若干第一激光测距传感器，所述双目检测模块和第一激光测距传感器均用于采集用户胸部的立体轮廓信息。
2.根据权利要求1所述的立体视觉检测装置，其特征在于，所述激光测距模块还包括与所述安装架活动连接的支架；所述支架上固定安装有多个所述第一激光测距传感器，多个所述第一激光测距传感器在同一条直线上依次排列；或，所述支架上设置有一个所述第一激光测距传感器、和用于驱动所述第一激光测距传感器直线移动的第一驱动机构。
3.根据权利要求2所述的立体视觉检测装置，其特征在于，还包括两第二驱动机构，每个所述第二驱动机构对应驱动一个所述支架，以令所述支架沿水平面做直线运动。
4.根据权利要求3所述的立体视觉检测装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括位于所述空腔内的导轨、与所述导轨平行设置的丝杠、驱动所述丝杠转动的电机、套设于所述丝杠上的丝杠螺母，所述支架分别与所述丝杠螺母、所述导轨连接；两所述第二驱动机构的丝杠平行。
5.根据权利要求4所述的立体视觉检测装置，其特征在于，所述支架包括水平安装板、分别穿设在两所述导轨上且与所述水平安装板固定的两滑块；两所述支架上的第一激光测距传感器相对设置，所述水平安装板与两所述丝杠螺母的其中之一连接。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的立体视觉检测装置，其特征在于，所述激光测距模块还包括分别安装于所述空腔的左右两侧壁的第二激光测距传感器，每个所述第二激光测距传感器对应检测与其邻近的支架之间的距离。
7.根据权利要求1所述的立体视觉检测装置，其特征在于，所述摄像头采用RGB摄像头。
8.一种乳腺检测仪，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的立体视觉检测装置。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种乳腺检测仪及其立体视觉检测装置。
背景技术
乳腺检测仪是一种对用户的乳房进行检测以发现病灶并及时防治的医疗设备，乳腺检测仪中具有视觉检测装置和控制系统，视觉检测装置用以对用户胸部形态进行采集和分析，控制系统则根据视觉检测装置的分析结果拟定探测头的运动路径。
其中，现有的视觉检测装置一般采用双目视觉结构，即由两近距离设置的摄像头对用户的胸部进行拍摄，利用立体视觉原理，计算空间点在两个摄像头的二维图像的位置偏差，根据位置偏差进行三维重建，从而获取到用户胸部的3D模型。
但由于人的乳房形态各异，尤其当乳房体积较大时，不管双目视觉结构安装在哪一个位置，均存在视觉盲区，因此视觉检测装置难以获取完整的胸部轮廓，不利于控制系统对探测头拟定贴合乳房轮廓的运动路径，从而影响检测结果的精准性。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种立体视觉检测装置，旨在解决现有乳腺检测仪采用的双目视觉结构具有视觉盲区的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种应用于乳腺检测仪的立体视觉检测装置，该立体视觉检测装置包括具有中心空腔的安装架、设置于所述空腔顶部的双目检测模块、分别设置于所述空腔内左右两侧的激光测距模块、与所述双目测距模块和所述激光测距模块连接的处理器；所述双目检测模块包括两摄像头；所述激光测距模块包括若干第一激光测距传感器，所述双目检测模块和第一激光测距传感器均用于采集用户胸部的立体轮廓信息。
优选地，所述激光测距模块还包括与所述安装架活动连接的支架；所述支架上固定安装有多个所述第一激光测距传感器，多个所述第一激光测距传感器在同一条直线上依次排列；或，所述支架上设置有一个所述第一激光测距传感器、和用于驱动所述第一激光测距传感器直线移动的第一驱动机构。
优选地，还包括两第二驱动机构，每个所述第二驱动机构对应驱动一个所述支架，以令所述支架沿水平面做直线运动。
优选地，所述第二驱动机构包括位于所述空腔内的导轨、与所述导轨平行设置的丝杠、驱动所述丝杠转动的电机、套设于所述丝杠上的丝杠螺母，所述支架分别与所述丝杠螺母、所述导轨连接；两所述第二驱动机构的丝杠平行。
优选地，所述支架包括水平安装板、分别穿设在两所述导轨上且与所述水平安装板固定的两滑块；两所述支架上的第一激光测距传感器相对设置，所述水平安装板与两所述丝杠螺母的其中之一连接。
优选地，所述激光测距模块还包括分别安装于所述空腔的左右两侧壁的第二激光测距传感器，每个所述第二激光测距传感器对应检测与其邻近的支架之间的距离。
优选地，所述摄像头采用RGB摄像头。
本实用新型还提出一种乳腺检测仪，该乳腺检测仪包括如上任一项所述的立体视觉检测装置。
本实用新型在双目视觉检测的基础上，在空腔内左右两侧设置激光测距模块，能够弥补了双目检测模块的视觉盲区，使得测量的用户胸部形态更完整；还可弥补双目检测模块在昏暗环境中难以准确采集到清晰的图像这一缺点，从而获得更为准确的用户胸部轮廓信息。
附图说明
图1为本实用新型立体视觉检测装置在第一视角下的结构示意图；
图2为本实用新型立体视觉检测装置在第二视角下的结构示意图；
图3为图1中所示的双目检测模块的结构示意图；
图4为图2中所示的支架和第二驱动机构的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提出一种应用于乳腺检测仪的立体视觉检测装置，如图1和图2所示，该立体视觉检测装置包括具有中心空腔的安装架100、设置于空腔顶部的双目检测模块200(仅以图1表示位置，结构如图3所示)、分别设置于空腔内左右两侧的激光测距模块300、与双目测距模块和激光测距模块300连接的处理器；双目检测模块200包括两摄像头210；激光测距模块300包括若干第一激光测距传感器310，双目检测模块200和第一激光测距传感器310均用于采集用户胸部的立体轮廓信息。
本实施例中，安装架100包括有顶板120和围设于顶板120下四周的侧板110，侧板110围合构成位于安装架100中心的空腔，安装架100的底部为敞开式，用于将安装架100罩在用户胸上，使用户的胸部位于安装架100的空腔内。顶板120和侧板110可采用一体成型结构，也可以是互为可拆卸连接。为便于拆装，该安装架100的顶板120和侧板110优选为可拆卸结构，图1可表示为前板拆下后的内部结构示意图；图2可表示为顶板120拆下后的内部结构示意图。本实施例中的“左右”指的是空腔的任意两相对侧面(即安装架100的左右两侧板110)，优选为用户在检测时其两乳房的连线方向。在用户进行乳腺检测时，安装架100罩在用户胸部上，立体视觉检测装置对空腔内的用户胸部乳房进行图像采集和分析。其中，双目检测模块200由两摄像头210组成，两摄像头210可通过安装座220安装到空腔的顶部，且两摄像头210最好位于同一水平面并位于空腔顶部的正中央，即两乳连线中点的正上方，以便采集用户胸部的图像。作为优选，两摄像头210之间的距离为30毫米。为双目摄像头210能够更清晰的拍摄用户胸部的图像，还可在安装架100内的四壁设置照明灯，该照明灯可以以多点设置的方式安装，或以灯光带的方式安装于安装架100的内腔中。激光测距模块300设置有两个，分别位于空腔内左右两侧，两激光测距模块300分别从两侧对左右两乳房的形态进行数据采集，第一激光测距传感器310可以采用线激光扫描的方式、网格状结构光等方式对用户胸部进行扫描。
处理器与双目检测模块200和激光测距模块300电连接，处理器作为数据处理中心，以电路板的形式安装在安装架100内或乳腺检测仪的其他结构上，因此图中未标示。该处理器可采用树莓派，首先通过python程序控制摄像头210分别获取两幅用户胸部的图像，再根据立体视觉原理，计算空间物体点在两图像上所对应的准确投影像素点，并根据两图像上该空间物体点的位置偏差进行三维重建，从而得到空间物体上物体点的坐标，这样就可以得到用户胸部的立体轮廓信息，处理器再并对该立体轮廓信息进行滤波去噪等处理。所述的立体轮廓信息包括：胸部的曲率和整体的立体轮廓、乳头的大小和位置、两乳头间距、乳根围、乳间曲线长、乳房高度、乳深等数据。同时，处理器调控第一激光测距传感器310的工作频率，并对第一激光测距传感器310所采集的数据进行处理，以得到所有数据点的空间坐标。最后，将双目检测模块200采集的双目立体轮廓信息与激光检测模块采集的激光立体轮廓信息进行融合、修正，从而得到更精确的胸部深度信息。
由于双目检测模块200采用的是被动式光线采集方式，因此很容易受到环境光的影响，而激光采用的是主动发射光线并采集经反射的光线的方式，不受环境光的影响，因此能够弥补双目检测模块200的不足。而本实用新型在双目检测模块200的基础上，在空腔内左右两侧设置激光测距模块300，既弥补了双目检测模块200在昏暗环境中难以准确采集到清晰的图像这一缺点，还弥补了双目检测模块200的视觉盲区，使得测量的用户胸部形态更完整；本实用新型还能够从摄像头210采集的图像中提取胸部关键位置在图像中的某像素点区域之后，再提取这些像素点区域的深度以及位置信息，从而快速获取乳房半径，体积，乳房立体轮廓等参数。
在一较佳实施例中，如图2所述，激光测距模块300还包括与安装架100活动连接的支架320；支架320上固定安装有多个第一激光测距传感器310，多个第一激光测距传感器310在一条直线上依次排列；或，支架320上设置有一个第一激光测距传感器310、和用于驱动第一激光测距传感器310平行于空腔的左右两侧壁移动的第一驱动机构。
本实施例中，支架320将第一激光测距传感器310活动连接于安装架100上，其活动连接的方式可以是令第一激光测距传感器310沿水平方向或竖直方向在空腔中移动，从而在不同位置检测用户胸部的图像。作为优选，安装架100优选矩形结构，其左右两侧板110均为竖直设置的平板状。
在第一种情况下，每个支架320上安装多个第一激光测距传感器310，则可从多个位置采集用户胸部的图像；且，多个第一激光测距传感器310呈直线排列，作为优选，该直线平行于安装架100的左右两侧板110，也就是说，每个支架320上的多个第一激光测距传感器310与空腔的侧壁之间的距离相等，因此则可准确定位多个第一激光测距传感器310的空间位置。作为优选，每个支架320上设置三个第一激光测距传感器310，每相邻两第一激光测距传感器310之间的距离为30毫米。第二种情况下，支架320上只设置一个第一激光测距传感器310，并通过第一驱动机构驱动该第一激光测距传感器310做直线运动，同样地，其运动方向优选为平行于安装架100的左右两侧板110的方向，使该第一激光测距传感器310能够从不同角度采集用户胸部的图像。该第一驱动机构可以是固定于支架320上的可做往复运动的气缸，也可以是电机与丝杠420副的组合，只要能够控制第一激光测距传感器310移动速度和方向即可。
在一较佳实施例中，如图2和图4所示，立体视觉检测装置还包括两第二驱动机构400，每个第二驱动机构400对应驱动一个支架320，以令支架320沿水平面做直线运动。
本实施例中，支架320在水平面上做直线运动，则支架320上的第一激光测距传感器310可在支架320移动过程中从不同的视角下采集用户胸部的图像，尤其在上一实施例的基础上，支架320上设置有多个第一激光测距传感器310或由第一驱动机构驱动一个第一激光测距传感器310沿直线运动的情况下，激光测距模块300能够测量多条移动轨迹上的空间点，从而避免视角盲点。第一激光测距传感器310的位置可通过第二驱动机构400的运行轨迹得到或通过传感器检测得到，支架320上的第一激光测距传感器310检测单侧胸部的深度信息，再结合该第一激光测距传感器310的位置，即可得到数据点的空间坐标信息。
该第二驱动机构400可以是气缸、电机与丝杠副等，该第二驱动机构400驱动激光测距模块300移动的方向可以是水平面上的任意一条轨道，作为优选，该直线轨道垂直于空腔的左右两侧壁。
在一较佳实施例中，如图4所述，第二驱动机构400包括位于所述空腔内的导轨410、与导轨410平行设置的丝杠420、驱动丝杠420转动的电机430、套设于丝杠420上的丝杠螺母440，支架320分别与丝杠螺母440、导轨410连接，两第二驱动机构400的丝杠420平行。
本实施例中，电机固定于安装架100的两侧，位于空腔内或空腔外均可，电机的输出轴连接丝杠420的第一端，丝杠420的第二端通过轴承座转动连接于该电机对侧的空腔侧壁上。支架320与丝杠螺母440固定，同时滑动连接于导轨410上，在导轨410的导向作用下，支架320可随丝杠螺母440沿丝杠420的轴向做直线运动。每个第二驱动机构400对应驱动一个激光测距模块300做直线运动，两激光测距模块300可各自独立工作，分别进行乳房的深度信息检测。作为优选，导轨410的方向垂直于安装架100左右两侧竖直设置的平板状侧板110，也可以理解为平行于用户两乳连线。
在一较佳实施例中，如图4所示，支架320包括水平安装板321、分别穿设在两导轨410上且与水平安装板321固定的两滑块322；两支架320上的第一激光测距传感器310相对设置，水平安装板321与两丝杠螺母440的其中之一连接。
本实施例中，两滑块322分别固定于水平安装板321的两端，使水平安装板321可以同时滑动连接于两导轨410上，以提高水平安装板321的稳定性。每个水平安装板321对应与一个丝杠螺母440固定连接，也就是说每个第二驱动机构400对应驱动一个激光测距模块300。两水平安装板321的中心连线与导轨410平行，且两水平安装板321上的第一激光测距传感器310相对设置，当丝杠螺母440所在的丝杠420在电机驱动下转动时，该水平安装板321随丝杠螺母440做直线运动，即第一激光测距传感器310沿导轨410滑动做直线运动。
在一较佳实施例中，如图2所示，激光测距模块300还包括分别安装于空腔的左右两侧壁的第二激光测距传感器330，每个第二激光测距传感器330对应检测与其邻近的支架320之间的距离。
本实施例中，第二激光测距传感器330的作用是检测第一激光测距传感器310的位置，每个支架320上的第一激光测距传感器310可检测单侧乳房的深度信息，再结合第二激光测距传感器330所检测的该第一激光测距传感器310的位置，可得到各数据点的空间坐标信息。
在一较佳实施例中，为便于第二激光测距传感器330检测支架320的位置，支架320还包括与水平安装板321连接的竖直板323，该竖直板323位于水平安装板321朝向与其位于同侧的第二激光测距传感器330的一侧，当支架320做直线运动时，第二激光测距传感器330通过接收经竖直板323反射的激光射线而获得该支架320所在的位置，以得到第一激光测距传感器310的空间位置，该第一激光测距传感器310的位置结合第一激光测距传感器310检测到的单侧胸部的深度信息，即可得到各数据点的空间坐标信息。
在一较佳实施例中，摄像头210采用RGB摄像头，RGB摄像头尤其在近距离下具有较高的测量精度，更为适用于需要贴身为用户服务的乳腺检测仪中，进行用户胸部形态的采集用具。
本实用新型还提出一种乳腺检测仪，该乳腺检测仪包括如上人一实施例中所述的立体视觉检测装置，立体视觉检测装置包括具有中心空腔的安装架100、设置于空腔顶部的双目检测模块200、分别设置于空腔内左右两侧的激光测距模块300、与双目测距模块和激光测距模块300连接的处理器；双目检测模块200包括两摄像头210；激光测距模块300包括若干第一激光测距传感器310，双目检测模块200和第一激光测距传感器310均用于采集用户胸部的立体轮廓信息。
本实用新型的乳腺检测仪在立体视觉检测装置上作出改进，在原有的双目视觉系统的基础上，在两乳左右两外侧增设激光测距模块300，从而弥补了双目检测模块200在昏暗环境中难以准确采集到清晰的图像这一缺点，并且针对双目检测模块200的视觉盲区作出视角补偿，使得测量的用户胸部形态更完整，根据测量结果所建立的3D模型更为贴近实际用户胸部形态，从而增加控制系统根据该3D模型拟定的探测头运动路径更精准，使探测头更为贴合用户乳房轮廓，增加检测结果的准确性。
需要说明，以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接\/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822270625.6
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209884118U
授权时间:20200103
主分类号:A61B5/00
专利分类号:A61B5/00
范畴分类:申请人:深圳瀚维智能医疗科技有限公司
第一申请人:深圳瀚维智能医疗科技有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市南山区蛇口街道太子路111号深圳自贸中心8楼8J
发明人:李尹喆;秦辉;杨光耀
第一发明人:李尹喆
当前权利人:深圳瀚维智能医疗科技有限公司
代理人:隆毅
代理机构:44426
代理机构编号:深圳市华勤知识产权代理事务所(普通合伙) 44426
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类型名称:外观设计