基于紅外技術的醫療監護系統的實現

　　在醫院中，為使患者得到更好的照料或為醫學觀察研究之用，監護系統是必可少的。現在大部分醫院所用監護系統為電視系統和微光監護系統，它們對光線的要求較高，而基于紅外成像技術的醫療監護系統就不存在這一問題。

　　硬件實現

　　如圖1和圖2所示，整個紅外監護系統分成兩部分：一部分置于患者病房內，以獲取患者信息，稱之為前端;另一部分置于監控室內，負責將患者信息提供給監護人員，稱之為后端;二者之間可根據情況進行有線、無線或紅外視頻傳輸。

　　圖1 紅外監護系統前端

　　圖2 紅外監護系統后端

　　前端的調焦模塊控制鏡頭的光學調焦，以保證成像質量的清晰。紅外探測器是整個系統的核心，負責將采集到的紅外信號轉換成視頻電信號。支持模塊為保證紅外探測器正常工作而提供適當的偏壓。校正模塊的作用是給紅外探測器提供一個面均勻的紅外強度參考點，是保證正確成像必不可少的模塊。電子變焦是光學變焦的補充，能在比較小的范圍內進行更細致的調焦控制。由于紅外探測器的各個探測元特征不一致，支持模塊所提供的偏壓不能滿足全部探測元的正常工作所需，使小部分探測元不能正常工作，這將會影響到圖像的質量，而這個問題就由壞元處理模塊來解決。

　　人體產生的紅外信號經紅外鏡頭聚焦后，匯聚于紅外探測器的探測平面。在支持模塊、校正模塊及電子變焦模塊協同作用下，處于正常工作狀態的紅外探測器將接收到的紅外信號轉化成初始視頻電信號，并將此信號以特定的制式輸出到后繼處理模塊，經過壞元處理和非線性校正，形成目標視頻信號。目標視頻信號再經過編碼處理后發送到系統后端。

　　后端接收到前端送來的視頻編碼，首先進行解碼處理，然后發送給后繼模塊進行進一步的處理。解碼后的視頻信號根據需要進行電子放大(或不放大)，然后直接送顯控模塊，以實現實時監控;同時，送存儲模塊，進行編碼存儲，以備日后之需。分析模塊對送來的視頻信號進行分析，若發現患者有不適反應，則觸發報警模塊，以提醒醫護人員采取措施。

　　軟件實現

　　紅外監護系統的軟件流程如圖3所示。系統上電啟動后，首先進行自檢。如果自檢發現錯誤，則在后端的監視器上報錯，并提供故障代碼，以協助分析判斷。如果自檢正常則啟動紅外探測器，進行電子校正和電子調焦，就緒后給紅外探測器發出工作指令，紅外探測器開始接收紅外信號并處理。根據監護人員的設置，處理后所得的圖像可以一方面存儲，一方面顯示以實現實時監控，或者只進行實時監控。如果需要，處理后的圖像同時還被送往計算機進行自動分析，若發現患者有不適癥狀，則發出警報。

　　圖3 紅外監護系統軟件流程圖