طراحی و ساخت سیستم نمایش دهنده ی رگ های بدن روی پوست

یکی از انواع تزریقات، تزریقات وریدی می باشد که در آن ماده ی دارویی مستقیماً درون رگ های بدن تزریق می شود. به علت دیده نشدنِ رگ های زیر پوست در برخی افراد، انجام این تزریق با مشکلاتِ فراوانی مواجه می گردد و پرستاران و پزشکان مجبور می شوند با استفاده از روش سعی و خطا به انجام آن بپردازند. از این رو در این پروژه سعی شده است با استفاده از تکنیک های موجود در پردازش تصویر، سیستمی طراحی و پیاده سازی گردد که بتواند با نمایش رگ های بدن بر روی پوست، انجامِ تزریقات وریدی را تسهیل کند. ایده ی استفاده شده به این صورت است که از ناحیه ی مورد نظر بر روی بدن در ناحیه ی نزدیک مادون قرمز تصویر برداری صورت می گیرد و پس از انجام تبدیل های لازم بر روی تصاویر گرفته شده و بهبود کیفیتِ آن ها، تصاویر نهایی توسط پروژکتور بر روی همان ناحیه از بدن که تصویربرداری انجام شده است تابانده می شوند. به این ترتیب انتظار می رود رگ های زیرپوستی بر روی همان ناحیه با چشم غیر مسلح دیده شوند. بدین منظور لازم است دوربین و پروژکتور کالیبره شده باشند تا بتوان تصویر رگ ها را دقیقاً بر روی رگ های واقعی (بر روی بدن) تاباند. در نمونه ی مشابه، ابتدا با استفاده از پایه های مکانیکیِ بسیار دقیق موقعیت دوربین و پروژکتور تا حد ممکن بهینه شده و پس از آن با استفاده از چهار نقطه ی کنترلی، یک تابع تبدیل مستوی میان دوربین و پروژکتور تعیین می گردد. در این پایان نامه سعی شده است تا این سیستم بدون استفاده از پایه های مکانیکی بسیار دقیق طراحی و پیاده سازی گردد. برای دستیابی به این مهم، از تعداد زیادی نقطه ی کنترلی که در رئوس مستطیل های یک صفحه ی شطرنجی قرار گرفته اند، استفاده می شود و تابع تبدیل میان دوربین و پروژکتور تخمیین زده می شود. با توجه به غیر مسطح بودن سطح بدن، از توابع غیرمسطح برای کالیبراسیون استفاده می شود. در این پایان نامه تبدیل های مختلف بررسی و مناسب ترینِ آن ها از نظرِ دقت و زمانِ اجرا انتخاب می گردد. با استفاده از تابع چندجمله ای درجه چهار (مدل بهینه از نظر دقت و زمان اجرا)، تصاویر با دقت 089/0 میلی متر بر روی ناحیه ی مورد نظر تطبیق داده می شوند. در انتها پس از بهبود کیفیت تصاویر و برای نمایش بهتر رگ ها بر روی پوست، از تصاویر رنگی با کنتراست بالا استفاده می شود (انتخاب رنگ توسط کاربر). این تصاویر توسط پروژکتور بر روی ناحیه ی مورد نظر تابانده می شوند.