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?，F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

與傳統監護系統的比較

傳統的系統一般是電視系統，少數情況下是微光系統，或同時配備二者。在光線充足的白天，電視系統可以很好地實現監護功能。但在陰雨天氣等情況下，電視系統的成像質量就會受到一定的影響。到了晚上，除非開燈，否則電視系統將徹底不能工作，而開燈又勢必會影響患者的休息，因此電視監護系統有很大的局限性。

對于微光系統，其只能在一定亮度范圍工作。白天，由于信號輸入過于強大，可視度很差，根本無法正常觀測患者的情況，甚至可能出現由于光線太強而造成系統被燒毀的現象。而在光線太暗，甚至根本沒有光源的情況下，微光系統也同樣無法實現對患者的監護。即使加上自動增益控制系統，也只能在一定程度上緩解上述問題，而且這種做法需要在成本、體積和重量上付出相應的代價。

紅外解決了上述存在的種種問題。由于紅外監護系統接收的是患者身體發出的紅外信號，所以無論可見光的強、弱、有、無，系統都不受任何影響，能夠全天候地正常工作。特別是在夜間實施監護時，不需要進行額外的處理，不會對患者的休息造成不良影響。而且，由于患者體溫的變化而引起的紅外信號強度的變化不很劇烈，對于紅外系統只是很窄的一個范圍，完全不會影響紅外系統的正常工作。相反，這種變化還可以很明顯地在監視器上體現出來，從而提醒醫護人員需要對患者進行護理。而無論是電視系統還是微光系統，都不能反映出這種變化。因此，紅外系統不但彌補了電視系統和微光系統所存在的不足，而且實現了更強大的監護功能。

結語

紅外監護系統成像質量穩定清晰，可以觀察到眉毛的動作等細節，能充分滿足觀察的需要。通過對圖像用軟件進行分析，當患者出現不適的狀況時，可以發出警報，加以適當的配套措施，甚至可實現無人值守式監護。由于紅外監護系統采用被動工作方式，其工作所需要的紅外是由人體自然發出的，因而是一種無污染的、環保的監護系統，特別適用于醫療。