获得清晰微循环图像的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种获得清晰微循环图像的方法，包括：控制微小光源投射装置以投射角向被检物发出光线；投射角为光线发射方向与垂直于被检物的方向之间的夹角，并满足条件：投射角>arcsin(NA)；其中，参数NA为显微镜光学系统的数值孔径；符号arcsin为反正弦运算；显微镜光学系统对漫反射光线进行光线成像，获得未叠加有反射光线的微循环清晰图像。本发明专利技术还提供了一种获得清晰微循环图像的装置，包括显微镜光学系统，微小光源投射装置，成像捕获装置和计算机辅助成像装置。实施本发明专利技术提供的实施例，可以在无需使用偏振光的基础上得到未受反射光影响的清晰图像，设计巧妙，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及一种获得清晰微循环图像的装置和方法。
技术介绍
在人体血液循环系统中，微循环是指微动脉和微静脉之间的血液循环，是输送氧气和营养物质给组织细胞并运走二氧化碳CO2和代谢产物的最终环节，也是最重要的环节。微循环的灌注对于细胞代谢非常重要，微循环灌注障碍将引起严重的代谢障碍，严重情况将引起各组织器官的衰竭并导致死亡。实时监测微循环状况，特别是如何快速简单地监测危重病人的微循环状况，如早期发现休克(微循环衰竭)征兆等，对于提高危重病人的生存率极为关键。目前在可视化的人体微循环监测上，其监测装置主要从照明方式、立体成像原理等方面进行改进，从而提高图像对比度或者获得立体图像；但对于微循环监测装置用于对小空间的体内(如舌下黏膜等)微循环灌注的观察以及对观察视场内的感兴趣区域进行更细致的观测则鲜有涉及。传统用于观察小空间的产品，一般是采用照明光路和成像光路共用同一空间的同轴光照明。这时，照明光线几乎是垂直投射在皮肤组织表面。由于被观察对象一般为皮肤或黏膜，当皮肤或黏膜表面有不均匀的油脂膜或角质层时，则会形成镜面效果，产生强烈的反射光。如果反射光进入成像系统，由于反射光的信号强度远大于散射的漫反射光，正常观察所需的皮肤组织散射的漫反射光就被淹没，成像质量也就不清晰。为了避免皮肤表面的反光，传统方法会在照明光路中增加光线偏振起偏器，使照明光为偏振光；同时，在成像光路中加入正交偏振片消除成像光路中皮肤表面反射的偏振光。但是，皮肤或黏膜表面的油脂膜或角质层是不均匀的，所以反射光线是不均匀的偏振光线。反射光线通过成像光路正交偏振片后，成像图像会形成大片的阴影，仍然影响图像的清晰度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，为了避免上述现有技术的缺陷，提供一种微循环清晰图像捕获技术方案，重新构造光路，在无需使用偏振光的基础上，使得被检物表面的反射光线无法进入成像光路，从而得到未受反射光线影响的清晰图像。为解决以上技术问题，一方面，本专利技术实施例提供一种获得清晰微循环图像的方法，包括：控制微小光源投射装置以投射角向被检物发出光线；所述投射角为光线发射方向与垂直于被检物的方向之间的夹角，并满足条件：投射角>arcsin(NA)；其中，参数NA为显微镜光学系统的数值孔径；符号arcsin为反正弦运算；所述光线在被检物表面产生反射光线偏离显微镜光学系统；所述光线进入被检物内部组织发生散射后，产生漫反射光线并透出被检物后进入所述显微镜光学系统；所述显微镜光学系统对所述漫反射光线进行光线成像，获得未叠加有反射光线的微循环清晰图像。进一步地，所述的获得清晰微循环图像的方法，还包括：所述显微镜光学系统将获得的光线成像投射至成像捕获装置；所述成像捕获装置对所述光线成像进行处理，获得图像数据并将其传送至计算机辅助成像装置；所述计算机辅助成像装置对所述图像数据进行数字处理后，显示出微循环数字图像。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种获得清晰微循环图像的装置，包括：显微镜光学系统，以及，至少一个微小光源投射装置；所述微小光源投射装置，用于以投射角向被检物发出光线；所述投射角为光线发射方向与垂直于被检物的方向之间的夹角，并满足条件：投射角>arcsin(NA)；其中，参数NA为显微镜光学系统的数值孔径；符号arcsin为反正弦运算；所述光线在被检物表面产生反射光线偏离显微镜光学系统；所述光线进入被检物内部组织发生散射后，生产漫反射光线并透出被检物后进入所述显微镜光学系统；所述显微镜光学系统，用于对所述漫反射光线进行光线成像，获得未叠加有反射光线的微循环清晰图像。进一步地，所述的获得清晰微循环图像的装置，还包括：成像捕获装置和计算机辅助成像装置；所述显微镜光学系统，还用于将获得的光线成像投射至所述成像捕获装置；所述成像捕获装置，用于对所述光线成像进行处理，获得图像数据并将其传送至所述计算机辅助成像装置；所述计算机辅助成像装置，用于对所述图像数据进行数字处理后，显示出微循环数字图像。优选地，所述显微镜光学系统包括孔径光阑和多个用于光线成像的镜片，以调整所述显微镜光学系统的光学视场、系统分辨率和放大倍数。进一步地，所述显微镜光学系统还包括成像通光区域。优选地，所述微小光源投射装置包括微小LED灯珠阵列；所述微小LED灯珠阵列包括围绕所述成像通光区域均匀布置的多个LED。优选地，所述微小光源投射装置还用于将光线投射至被测物表面，在所述被测物表面形成一个照度均匀的区域。进一步地，所述的多个LED固定在基板上；所述基板上设有向各个LED提供电源的导线。本专利技术实施例提供的微循环清晰图像捕获技术方案，利用光学领域的特点，结合被测物(尤其是皮肤或黏膜的内部组织)的光线传播特征，通过巧妙地设置微小光源投射装置与被测物的相对位置以及控制入射光线的投射角大小，避免被测物表面的照明光路的反射光线进入显微镜光学系统，同时，投射角大小以及被测物的散射特性决定了经过被测物内部组织漫反射后的成像光路光线可以进入显微镜光学系统，因此，成像光路的漫反射光线未叠加有照明光路的反射光线，即成像光路不受反射光线的影响，从而实现在无需使用偏振光和偏振片滤光的基础上，获得清晰的微循环图像。附图说明图1是本专利技术提供的获得清晰微循环图像的装置的一个实施例的结构示意图。图2是本专利技术提供的显微镜光学系统与微小光源投射装置及被测物的光线分布示意图。图3是本专利技术提供的获得清晰微循环图像的装置的光路几何角度示意图。图4是本专利技术提供的微小光源投射装置的一种结构的仰视图。图5是本专利技术提供的获得清晰微循环图像的方法的一个实施例的步骤流程图。图6本专利技术提供的获得清晰微循环图像的方法的又一个实施例的步骤流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参看图1，是本专利技术提供的获得清晰微循环图像的装置的一个实施例的结构示意图。在本实施例中，所述的获得清晰微循环图像的装置，包括：显微镜光学系统10，以及，至少一个微小光源投射装置20。所述微小光源投射装置20，用于以投射角ρ向被检物(如皮肤或黏膜的内部组织)发出光线A；所述投射角ρ为光线A发射方向与垂直于被检物的方向之间的夹角，并满足条件：投射角ρ>arcsin(NA)；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得清晰微循环图像的方法，其特征在于，包括：控制微小光源投射装置以投射角向被检物发出光线；所述投射角为光线发射方向与垂直于被检物的方向之间的夹角，并满足条件：投射角>arcsin(NA)；其中，参数NA为显微镜光学系统的数值孔径；符号arcsin为反正弦运算；所述光线在被检物表面产生反射光线偏离显微镜光学系统；所述光线进入被检物内部组织发生散射后，产生漫反射光线并透出被检物后进入所述显微镜光学系统；所述显微镜光学系统对所述漫反射光线进行光线成像，获得未叠加有反射光线的微循环清晰图像。

【技术特征摘要】
1.一种获得清晰微循环图像的方法，其特征在于，包括：
控制微小光源投射装置以投射角向被检物发出光线；所述投射角为光线发
射方向与垂直于被检物的方向之间的夹角，并满足条件：投射角>arcsin(NA)；
其中，参数NA为显微镜光学系统的数值孔径；符号arcsin为反正弦运算；
所述光线在被检物表面产生反射光线偏离显微镜光学系统；所述光线进入
被检物内部组织发生散射后，产生漫反射光线并透出被检物后进入所述显微镜
光学系统；
所述显微镜光学系统对所述漫反射光线进行光线成像，获得未叠加有反射
光线的微循环清晰图像。
2.如权利要求1所述的获得清晰微循环图像的方法，其特征在于，所述方
法还包括：
所述显微镜光学系统将获得的光线成像投射至成像捕获装置；
所述成像捕获装置对所述光线成像进行处理，获得图像数据并将其传送至
计算机辅助成像装置；
所述计算机辅助成像装置对所述图像数据进行数字处理后，显示出微循环
数字图像。
3.一种获得清晰微循环图像的装置，其特征在于，包括：显微镜光学系统，
以及，至少一个微小光源投射装置；
所述微小光源投射装置，用于以投射角向被检物发出光线；所述投射角为
光线发射方向与垂直于被检物的方向之间的夹角，并满足条件：投射角>
arcsin(NA)；其中，参数NA为显微镜光学系统的数值孔径；符号arcsin为反正
弦运算；
所述光线在被检物表面产生反射光线偏离显微镜光学系统；所述光线进入

\t被检物内部组织发生散射后，生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕升，李梓原，孔冠岳，欧阳效斌，罗晓川，
申请(专利权)人：广州医软智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44