一種連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，包括照明系統(tǒng)、面陣CCD攝像機(jī)、圖像采集卡、驅(qū)動(dòng)控制電路和中央處理器，所述照明系統(tǒng)照射連續(xù)無針電紡納米纖維，面陣CCD攝像機(jī)拍攝連續(xù)無針電紡納米纖維，驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端接面陣CCD攝像機(jī)，面陣CCD攝像機(jī)的輸出端接圖像采集卡的輸入端，圖像采集卡的輸出端接中央處理器。通過圖像處理獲取電紡納米纖維形成的納米孔結(jié)構(gòu)，將進(jìn)一步優(yōu)化新的三維孔結(jié)構(gòu)分析的算法，并首次在納米級(jí)層次上分析結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)性能上的關(guān)系，以確認(rèn)產(chǎn)品生物降解的機(jī)能。電紡納米纖維在紗線中的圖像形態(tài)也將加以分析以了解紗線加工過程是否會(huì)對其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。
【專利說明】一種連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]目前國內(nèi)醫(yī)院迫切需要直徑小，可生物降解的納米纖維手術(shù)用線，該類手術(shù)線可加速細(xì)胞的生長，便于傷口的愈合，極大減輕病人痛苦。而傳統(tǒng)電紡技術(shù)制備的納米纖維醫(yī)用紗線粗細(xì)不均勻且強(qiáng)度難以達(dá)到醫(yī)用手術(shù)線準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)存在紡紗效率低下的問題，故國內(nèi)納米纖維手術(shù)線不得不全部采用昂貴的進(jìn)口紗線。連續(xù)無針電紡納米纖維旨在研究性能優(yōu)越、價(jià)格適宜的納米纖維醫(yī)用縫合線生產(chǎn)技術(shù)和相關(guān)裝置，產(chǎn)品性能指標(biāo)接近甚至超越國外同類產(chǎn)品，完全可替代進(jìn)口手術(shù)線，其高附加值、低成本特性將淘汰常規(guī)不可降解手術(shù)線，促進(jìn)使我國醫(yī)療手術(shù)線升級(jí)換代。針對目前醫(yī)用紡紗技術(shù)中效率低、工藝復(fù)雜等問題，通過實(shí)時(shí)獲取高速納米纖維噴射下的飛行細(xì)絲運(yùn)動(dòng)軌跡圖像，對噴射出的納米纖維進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡建模，精確控制納米纖維的整個(gè)收集過程，實(shí)現(xiàn)醫(yī)用納米纖維收集的高效率、均勻化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，采用該采集裝置能實(shí)現(xiàn)在高速納米纖維噴射下，實(shí)時(shí)的獲取飛行細(xì)絲的運(yùn)動(dòng)軌跡圖像。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，包括尖端噴頭、照明系統(tǒng)、面陣C⑶攝像機(jī)、圖像采集卡、驅(qū)動(dòng)控制電路和中央處理器，所述尖端噴頭用于噴射無針電紡納米纖維，照明系統(tǒng)照射連續(xù)無針電紡納米纖維，面陣CCD攝像機(jī)拍攝連續(xù)無針電紡納米纖維，驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端接面陣CCD攝像機(jī)，面陣CCD攝像機(jī)的輸出端接圖像采集卡的輸入端，圖像采集卡的輸出端接中央處理器。
[0006]單純的人眼和大腦無法完成對高速運(yùn)動(dòng)細(xì)絲軌跡的捕捉工作，且由于納米纖維以“爆炸”的方式噴射出速度很快且很飄，此時(shí)即使是高頻幀相機(jī)的最短采集時(shí)間仍然難以捕獲到高清晰度的圖像。熱風(fēng)機(jī)通過管道供風(fēng)給尖端噴頭，用于灌入熱蒸汽，利用氣流噴射在尖端噴頭內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)氣流，使須條的邊纖維(一端自由纖維)的自由端對內(nèi)層纖維產(chǎn)生相對角位移，使須條獲得真捻而成紗。
[0007]照明系統(tǒng)發(fā)出的光照射到被測納米纖維上，使被測的納米纖維的圖像通過光學(xué)成像系統(tǒng)成像到面陣CCD攝像機(jī)的像敏面上，面陣CCD攝像機(jī)在驅(qū)動(dòng)控制電路的作用下完成光電轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的視頻信號(hào)輸送至圖像采集卡，再輸送至中央處理器，中央處理器還可以進(jìn)一步對輸入的信號(hào)進(jìn)行圖像的創(chuàng)建、顯示、處理和保存等工作。
[0008]優(yōu)選的，所述圖像采集卡的輸出端通過接口電路與中央處理器連接。
[0009]優(yōu)選的，所述面陣CCD攝像機(jī)是具有逐行掃描方式的全幀轉(zhuǎn)移型高速曝光的攝像機(jī)。采用具有逐行掃描方式的全幀轉(zhuǎn)移型高速曝光的攝像機(jī)能夠完成在極短時(shí)間內(nèi)捕捉高速變化圖像的任務(wù)。
[0010]優(yōu)選的，所述圖像采集卡是具有單場采集與傳送圖像的圖像采集卡。
[0011]優(yōu)選的，所述圖像采集卡內(nèi)設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器將光電轉(zhuǎn)換后的圖像進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再通過接口電路傳輸至中央處理器的內(nèi)存。
[0012]優(yōu)選的，所述中央處理器為計(jì)算機(jī)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:
采用計(jì)算機(jī)控制下的CCD圖像采集裝置完成人眼與大腦無法完成的。對高速運(yùn)動(dòng)細(xì)絲軌跡圖像的捕捉工作，通過它所獲得的圖像可以完納米纖維運(yùn)動(dòng)軌跡的分析與研究工作。由于納米纖維以“爆炸”方式噴射出速度很快很飄，高幀頻相機(jī)的最短采集時(shí)間仍然難以捕獲高清晰度的圖像，本發(fā)明利用具有逐行掃描方式的全幀轉(zhuǎn)移型高速曝光的攝像機(jī)，由它完成在極短時(shí)間內(nèi)(1/00000秒)內(nèi)捕捉高速變化圖像的任務(wù)，再利用能夠單場采集與傳送圖像給計(jì)算機(jī)的圖像采集卡才能完成對高速飛行細(xì)絲運(yùn)動(dòng)軌跡圖像的采集工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的納米纖維圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
為了更好說明本實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺
寸；
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
[0017]本發(fā)明提供一種連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，如圖1，包括尖端噴頭、作為照明系統(tǒng)的光源1、面陣CXD攝像機(jī)2、驅(qū)動(dòng)控制電路3、圖像采集卡4、接口電路5及計(jì)算機(jī)6，尖端噴頭用于噴射無針電紡納米纖維，光源I照射連續(xù)無針電紡納米纖維，面陣CCD攝像機(jī)2拍攝連續(xù)無針電紡納米纖維，驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端接面陣CCD攝像機(jī)，面陣CCD攝像機(jī)的輸出端接圖像采集卡的輸入端，圖像采集卡的輸出端接中央處理器。
[0018]其主要工作原理是將被測物的光學(xué)圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成面陣CCD攝像機(jī)2的視頻信號(hào)后經(jīng)圖像采集卡的AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)接口電路5送入計(jì)算機(jī)6內(nèi)存，計(jì)算機(jī)6通過讀取內(nèi)存中數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像的創(chuàng)建、顯示、處理和保存等工作。熱風(fēng)機(jī)通過管道供風(fēng)給尖端噴頭，用于灌入熱蒸汽，利用氣流噴射在尖端噴頭內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)氣流，使須條的邊纖維(一端自由纖維)的自由端對內(nèi)層纖維產(chǎn)生相對角位移，使須條獲得真捻而成紗。
[0019]照明系統(tǒng)發(fā)出的光照射到被測納米纖維上，使被測物的圖像信息通過光學(xué)成像系統(tǒng)成像到面陣CCD攝像機(jī)2的像敏面上，面陣CCD攝像機(jī)2在驅(qū)動(dòng)控制電路3的作用下完成光電轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的視頻信號(hào)送給圖像采集卡4形成數(shù)字信號(hào)，再通過接口電路5送入計(jì)算機(jī)6。
[0020]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，其特征在于，包括尖端噴頭、照明系統(tǒng)、面陣CCD攝像機(jī)、圖像采集卡、驅(qū)動(dòng)控制電路和中央處理器，所述尖端噴頭用于噴射無針電紡納米纖維，照明系統(tǒng)照射連續(xù)無針電紡納米纖維，面陣CCD攝像機(jī)拍攝連續(xù)無針電紡納米纖維，驅(qū)動(dòng)控制電路的輸出端接面陣CCD攝像機(jī)，面陣CCD攝像機(jī)的輸出端接圖像采集卡的輸入端，圖像采集卡的輸出端接中央處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，其特征在于，所述圖像采集卡的輸出端通過接口電路與中央處理器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，其特征在于，所述面陣CCD攝像機(jī)是具有逐行掃描方式的全幀轉(zhuǎn)移型高速曝光的攝像機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，其特征在于，所述圖像采集卡是具有單場采集與傳送圖像的圖像采集卡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，其特征在于，所述圖像采集卡內(nèi)設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的連續(xù)無針電紡納米纖維軌跡采集裝置，其特征在于，所述中央處理器為計(jì)算機(jī)。
【文檔編號(hào)】H04N5/232GK103898619SQ201410082272
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】程良倫, 李斌, 黃帥, 朱瑋 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)