CN105640481B - 一种带声控光源的孔窍观测装置及其声控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测设备技术领域，公开了一种带声控光源的孔窍观测装置，包括装置本体，所述装置本体设置有光路模块、光源模块、声音获取模块、声音识别控制模块；本孔窍观测装置能有效减轻操作人员的操作难度。本发明还提供了一种孔窍观测装置的光源控制方法，利用本控制方法无须手动，而只需要通过人声进行控制即可，操作更加简单，而对于初步训练的操作人员来说，也可以进行较好的控制，适用性强。

Description

一种带声控光源的孔窍观测装置及其声控方法

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种带声控光源的孔窍观测装置及其声控方法。

背景技术

孔窍，在医学上通常是涉及口、鼻、耳、眼等器官；根据孔窍的结构和特性，其内部由于是无光环境，欲需观察孔窍内部，则必须借用光源照明。为此，人类根据不同的环境需求，发明了各式各样的照明观测装置。

在生物医学用途方面，对孔窍的观测装置有许多类型，包括***内窥镜、肠道内窥镜、鼻腔镜、耳镜、口腔镜、胃镜、腹腔镜以及眼底镜等工具，以辅助临床检查、诊断或治疗。根据对孔窍的观测重点及要求不一样，其观测装置的功能及构造也各异，但这些装置都有一个共同点，也就是都需配备照明单元。而在照明单元的控制上，大多以按键或旋转等手动操作的方式控制，而在照明的亮度调节以及调整焦点距离上，多数通过手工转动亮度开关或对焦环来调节。由于在临床医疗的操作中，对于孔窍观测的操作要求较为严谨，而且孔窍的构造尤为复杂，很多情况下，操作者均需用到双手操作装置，通过调控观测的位置、角度，使视野明亮清晰。必要时，还需实施干预治疗等操作，因此，如何减少操作者的手部活动，避免因手部的晃动而影响视野及观测、或治疗部位的定位这一点，尤为重要。

红外或激光有热效应对某些受照物质会造成潜在或显在损伤，高强度（或较长时间）的可见光也会在某些应用场合产生不良作用，例如，对受检测眼球内窍的视网膜细胞，倘若相关产品或应用的安全控制不当，会引发潜在性或显在性安全风险；此外，在观察孔窍时，尤其在用于眼部这些对光较为敏感的部位，若涉及到所述光源切换、或可见光强度调节时，对眼部的持续照射刺激，会使受测者难受；并且，观测装置若无辅助性固定器件（如台式眼底镜的固定与移动支架等），手动操作观测装置时，特别是训练不足者容易引起观测装置抖动，对有较高精准要求的观察不利。有鉴于此，发明人针对目前存在的问题，作出了进一步的改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种带声控光源的孔窍观测装置，本装置具有易于控制、使用方便和安全性高的优点；同时，本发明还提供了一种孔窍观测装置的光源控制方法，利用本控制方法操作更加简单，适用性强。

为实现上述目的，本发明的一种带声控光源的孔窍观测装置，包括装置本体，所述装置本体设置有光路模块、光源模块、声音获取模块、声音识别控制模块和目像介质；所述声音获取模块获取声音控制指令，并将声音控制指令传送给声音识别控制模块，所述声音识别控制模块根据控制指令控制光源模块执行不同指令，所述光源模块将光束通过光路模块传导至被测对象，光路模块将影像图反馈至目像介质。

进一步的，所述装置本体还设置有用于调节光路模块焦距的调距模块，所述调距模块与光路模块连接。

进一步的，所述声音识别控制模块预设有多个反馈指令模板，所述多个反馈指令对应控制所述光源模块的多个不同波长光源启闭、光源或光束强度。

进一步的，所述光路模块至少包括有第一导光介质，所述目像介质为第一导光介质。

作为优选，所述第一导光介质为气体容件、液体容件或固体件。

进一步的，所述装置本体还设置有用于计算光源模块的光照时间的提示模块，所述提示模块与光源模块连接。

进一步的，所述声音识别控制模块采用电压伏值控制、调频控制或PWM控制方式。

进一步的，所述装置本体还包括光路定位模块，所述光路定位模块包括定位识别单元和用于检测光路模块中的反射光束强度的光感件，所述光感件将光束强度信号发送给定位识别单元。

一种孔窍观测装置的光源控制方法，包括如下步骤：

S1.由声音获取模块获取控制指令并将控制指令传送给声音识别控制模块；

S2.所述声音识别控制模块根据控制指令控制光源模块的光束强度；

S3.所述光源模块将光束通过光路模块传导至被测对象；

S4. 影像图反馈至光路模块的目像介质。

进一步的，在S2步骤中，所述声音识别控制模块预设有多个反馈指令，所述多个反馈指令对应光源模块的多个不同光束强度。

进一步的，在S3与S4步骤之间，还包括定位步骤，所述定位步骤是指：利用光感件检测光路模块中的反射光束强度，所述光感件将光束强度信号发送给定位识别单元，所述定位识别单元根据反射光束强度判断检测装置是否对准被测对象。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的一种带声控光源的孔窍观测装置，本孔窍观测装置在使用时，通过人体发生预定的控制指令，所述声音获取模块获得控制指令后，由声音识别控制模块进行识别，并在识别后，发出反馈指令控制光源模块的多个不同波长光源的切换、启闭或调节光束强度；综上所述，本孔窍观测装置能减轻操作人员的设备操作强度，使用本观测装置更加方便，同时，被检测者无须手动，也可以发出控制指令进行相应的光束调节或关闭光源模块，从而提高安全性。本发明还提供了一种孔窍观测装置的光源控制方法，利用本控制方法只需要通过人声进行控制即可，操作更加简单，而对于初步训练的人员来说，也可以进行较好的控制，适用性强。

附图说明

图1为本发明孔窍观测装置的结构示意图。

图2为本发明孔窍观测装置的结构框图。

图3为本发明的声音获取模块与声音识别控制模块的连接示意图。

附图标记包括：

装置本体--1，光路模块--2，第一导光介质--21，

第二导光介质--22，第三导光介质--23，光源模块--3，

声音获取模块--4，声音识别控制模块--5，目像介质--6，

调距模块--7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

参见图1至图3，一种带声控光源的孔窍观测装置，包括装置本体1，所述装置本体1设置有光路模块2、光源模块3、声音获取模块4、声音识别控制模块5和目像介质6；所述声音获取模块4获取控制指令并将控制指令传送给声音识别控制模块5，所述声音识别控制模块5根据控制指令控制光源模块3执行不同指令，具体地指所述声音识别控制模块5从所述声音获取模块4拾获的声音识别出相应的控制指令，并根据指令控制所述光源模块发出指定波长、或指定强度的光波，所述光源模块3将光束通过光路模块2传导至被测对象，光路模块2将影像图反馈至目像介质6；所述目像介质6为电子成像设备或数码成像设备，所述声音获取模块4主要由拾音器进行声音获取，本孔窍观测装置的工作原理是：将本装置对准相应的检测部位，通过人体发生预定的控制指令，所述光路模块3由可导光介质组成，包括一个目像介质，所述光源模块为在供电条件下可产生至少一种波长或强度可变的光波信号发生单元，一般来说，是由检测人员发出控制指令以打开光源模块3，所述声音获取模块4获得控制指令后，由声音识别控制模块5进行识别，并在识别后，发出反馈指令控制光源模块3打开，此时，光源模块3的光束沿着光路模块2照射被检测部位，如果当前的光束强度较低，可以再次发出控制指令，所述声音获取模块4获取后，由声音识别控制模块5进行识别，再进一步控制光源模块3进行光束强度的加强，同时，所述减小光束强度也按同样方式进行控制，综上所述，本孔窍观测装置能的减轻操作人员的设备操作强度，使用本观测装置更加方便，同时，被检测者无须手动，也可以发出控制指令进行相应的光束调节或关闭光源模块3，从而提高安全性。

通常，对于孔窍的检测往往会将焦点集中于某个部位，在本技术方案中，所述装置本体1还设置有用于调节光路模块2焦距的调距模块7，所述调距模块7与光路模块2连接。所述调距模块7通过改变光路模块2的焦距从而调节对焦点，使目像介质6的图像重点部位得到更加清晰的图像，提高成像质量。

当然，所述调集模块可以为手动调焦也可以为自动调焦，当然，最优的选择是采用自动调焦，从而尽量避免检测人员的人手操作动作。

在本技术方案中，所述声音识别控制模块5预设有多个反馈指令，供作为声学特征分类处理技术所需模板，或用于识别操作者身份判断其声音是否可以作为操作指令，或用于识别声音的语意；所述多个反馈指令对应光源模块3的多个不同光束强度。所述多个反馈指令包括至少有一套，例如：“开启光源”指令、“增加光强”指令、“降低光强”指令和“关闭光源”指令等，对于实际应用来说，检测人员说出“开启光源”指令，所述声音获取模块4获取到该“开启光源”指令后，进一步发送给声音识别控制模块5进行识别，所述识别可以采用语意识别或声纹识别，当声音识别控制模块5识别到该“开启光源”指令后，进行控制信号转换，即发出反馈指令给光源模块3，光源模块3打开，提供光束照明；

而对于“增加光强”指令的执行过程，当人体发出“增加光强”指令时，亦通过声音获取模块4获取该“增加光强”指令，声音获取模块4获取到该“增加光强”指令后发送给声音识别控制模块5进行识别，当声音识别控制模块5识别到该“增加光强”指令后，进行控制信号转换，即发出反馈指令给光源模块3，使光源模块3增加一档光束强度。

同样的，对于“降低光强”指令和“关闭光源”指令的执行过程均与上述过程相同，在此不在赘述。

在本技术方案中，所述光路模块2至少包括第一导光介质21，所述目像介质6为第一导光介质21；但是最优的方案是，所述光路模块2包括依次排列的第一导光介质21、第二导光介质22和第三导光介质23。其中所述第二导光介质22为可沿光路进行前后调节的活动导光介质，利用该第二导光介质22可以实现对图像观察的调整，如焦距大小的调节等。

当然，作为对导光介质的进一步优选方案，所述第一导光介质21为气体容件、液体容件或固体件。当所述第一导光介质21为气体容件时，所述气体容件为内含空气或由至少一种气体元素所构成气体的透镜；当所述第一导光介质21为液体容件时，所述液体容件为内含纯水或由至少一种液体元素所构成液体的透镜；当所述第一导光介质21为固体件时，所述固体件进一步可为光纤或透镜或反射镜。

在本技术方案中，所述装置本体还设置有用于计算光源模块3的光照时间的提示模块，所述提示模块与光源模块3连接；同时，所述提示模块还与声音识别控制模块5连接，当光源模块3处于开启状态时，所述提示模块对光源模块3的当前光束级别持续的时间进行统计，最为重要的是，在声音识别控制模块5进一步预设有高强光束最大时限控制，其作用在于：如前使用了高强度光束，所述提示模块检测使用时间超过了高强光束预设最大时限时，声音识别控制模块5自动关闭高强光束，从而防止强光导致的灼伤等意外事故的发生。

在本技术方案中，所述声音识别控制模块5采用电压伏值控制、调频控制或PWM控制方式。利用上述三种电性控制方式，均可以实现不同光束强度的控制，而采用PWM控制方式最佳，控制更加方便，结构更简单。

当本孔窍观测装置应用于自动设备上时，例如：固定安装于自动定位检测设备上，由于自动定位检测设备本身无法实现细孔的定位，也就是说，检测设备无法确切的知道本孔窍观测装置是否对准了检测的部位，当然，可以通过检测人员的人眼进行辅助定位，但是，这种人眼定位的方式往往不够精确，偏差较大，造成检测结果的差异，作为对本孔窍观测装置的进一步改进，所述装置本体1还包括光路定位模块，所述光路定位模块包括定位识别单元和用于检测光路模块2中的反射光束强度的光感件，所述光感件将光束强度信号发送给定位识别单元。所述定位识别单元根据识别出所述光感件的信号状况，用于调控光束向被测对象照射的角度、距离，以及输入所述调距模块作相应的调控，并根据所述光感件的信号，识别出不同的状况，用作调用声音识别控制模块，从而控制光源模块3；工作时，光源模块3发出光束从光路模块2中射向被测对象的表面，由于孔窍内基本为无光环境，所以，如果光束射入孔窍中（例如鼻腔、瞳孔），则光束的反射量就会明显较小，反之，如果光速射在被测对象的表面（例如表面皮肤），则光束明显会产生较大的反射量，所述光感件的作用在于检测光束的反射量，并将该反射量发送给定位识别单元进行判断，即，当反射量较小时，可确定本孔窍观测装置已对准孔窍检测部位；当反射量较大时，则证明本孔窍观测装置未对准孔窍检测部位，综上所述，在本光路定位模块的辅助下，可以更好的确定本孔窍观测装置是否对准了孔窍检测部位，提高检测的准确性。

本发明同时还提供了一种孔窍观测装置的光源控制方法，包括如下步骤：

S1.由声音获取模块4获取控制指令并将控制指令传送给声音识别控制模块5；

S2.所述声音识别控制模块5根据控制指令控制光源模块3的执行不同的指令，例如光束的开启或关闭，以及光束强弱的调节；

S3.所述光源模块3将光束通过光路模块2传导至被测对象；

S4. 影像图反馈至光路模块2的目像介质。

本光源控制方法的工作原理是：由使用者发出控制声音，例如：“开启光源”指令、“增加光强”指令、“降低光强”指令和“关闭光源”指令等，所述声音获取模块4获取上述指令后，由声音识别控制模块5进行识别，并进一步匹配相应的指令发送给光源模块3，光源模块3从而实现开启光源、增加亮度、降低亮度及关闭等，这样，不但可以让检测人员进行人声控制所述光源模块3，也可以由被检测者控制光源模块3，显然，在实际使用中，被检测者可以通过自己的接受程度在保证成像质量的前提下调节不同的亮度，本方案不但避免了检测人员手动操作的难题，而且还有利于提高装置使用的安全性。

进一步的，在S2步骤中，所述声音识别控制模块5预设有多个反馈指令，所述多个反馈指令对应光源模块3的多个不同光束强度。在设置多个反馈指令的情况下，可以提供更多不同光强等级的选择，从而可以适用于不同的人群，例如：婴儿、儿童、成年人或老年人等，适用性更大。

在方法在S3与S4步骤之间，还包括定位步骤，所述定位步骤是指：利用光感件检测光路模块中的反射光束强度，所述光感件将光束强度信号发送给定位识别单元，所述定位识别单元根据反射光束强度判断检测装置是否对准被测对象。工作时，光源模块3发出光束从光路模块2中射向被测对象的表面，由于孔窍内基本为无光环境，所以，如果光束射入孔窍中（例如鼻腔、瞳孔），则光束的反射量就会明显较小，反之，如果光速射在被测对象的表面（例如表面皮肤），则光束明显会产生较大的反射量，所述光感件的作用在于检测光束的反射量，并将该反射量发送给定位识别单元进行判断，即，当反射量较小时，可确定本孔窍观测装置已对准孔窍检测部位；当反射量较大时，则证明本孔窍观测装置未对准孔窍检测部位，综上所述，在本定位步骤的辅助下，可以更好的确定装置是否对准了孔窍检测部位，提高检测的准确性。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种带声控光源的孔窍观测装置，包括装置本体，其特征在于：所述装置本体设置有光路模块、光源模块、声音获取模块、声音识别控制模块；

所述声音获取模块获取声音控制指令并将声音控制指令传送至声音识别控制模块，所述声音识别控制模块根据控制指令控制光源模块执行不同指令；

所述光路模块将光源模块光束传送并照射到被测对象，再经光路模块将被测对象的反射光反馈至所述光路模块的目像介质；

所述装置本体还包括光路定位模块，所述光路定位模块包括定位识别单元和用于检测光路模块中的反射光束强度的光感件，所述光感件将光束强度信号发送给定位识别单元；

所述声音识别控制模块预设有多个反馈指令模板，多个反馈指令对应控制所述光源模块的多个不同波长光源的切换、启闭或调节光束强度；

所述装置本体还设置有用于调节所述光路模块的导光介质之间距离的调距模块，所述调距模块与所述光路模块连接；

所述装置本体还设置有用于计算光源模块的光照时间的提示模块，所述提示模块与光源模块连接；

所述定位识别单元根据光束强度信号判断孔窍观测装置是否对准被测对象。

2.根据权利要求1所述的一种带声控光源的孔窍观测装置，其特征在于：所述光路模块包括依次排列的第一导光介质、第二导光介质和第三导光介质，所述目像介质为第一导光介质。

3.根据权利要求2所述的一种带声控光源的孔窍观测装置，其特征在于：所述第一导光介质为气体容件或液体容件。

4.根据权利要求2所述的一种带声控光源的孔窍观测装置，其特征在于：所述第一导光介质为固体件。

5.根据权利要求1所述的一种带声控光源的孔窍观测装置，其特征在于：所述声音识别控制模块采用电压伏值控制、调频控制或PWM控制方式。