微循环成像方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微循环成像方法，包括：启动白光光源以发出白光光束，并将白光光束转换为线偏振光；将线偏振光垂直照射到被测组织；收集从被测组织返回的光线并滤除从被测组织表面反射回来的光线，得到被测组织的第一成像；将第一成像进行光电转换，获取第一成像的数字图像信号；从第一成像的数字图像信号中分离RGB三通道图像信号，获取第一成像的红色及绿色通道数字图像信号；对红绿两色通道数字图像信号进行差分运算、线性修正得到被测组织的第二成像。本发明专利技术利用白光光源照射被测组织，得到表征微循环的红细胞浓度的组织活力图，无需使用激光光源，降低了成本，无需与被测组织进行接触，操作简单方便。本发明专利技术还公开了一种微循环成像装置。

Microcirculation imaging method and device

The invention discloses a method including: microcirculation imaging, start to emit a white light beam of white light, and white light beam into linearly polarized light; polarized light will beam to the measured tissue; collected from the measured tissue back light and removed from the measured tissue surface reflected light, the first image was obtained test organization; the first imaging photoelectric conversion, to obtain digital image signal of the first imaging; separation of RGB three channel image signal from the digital image signal of the first image, get red and Easy Access digital image signal of the first imaging; differential operation, the linear correction obtained second imaging measured tissue of red and green channels digital image signal. The invention uses white light source to irradiate the tested tissue, and obtains the tissue activity diagram showing the red cell concentration of the microcirculation. It does not need to use the laser source to reduce the cost, and does not need to contact with the tested tissue. The operation is simple and convenient. The invention also discloses a microcirculation imaging device.

【技术实现步骤摘要】
微循环成像方法及装置
本专利技术涉及生物光学成像
，具体涉及微循环成像方法及装置。
技术介绍
微循环是指微动脉与微静脉之间的血液循环，是人体循环系统中最基层的结构和功能单元，也是人体血液与各组织、细胞进行物质交换的途径。人体的每个器官和组织细胞主要由微循环提供氧气、养料和输送能量，排出二氧化碳以及代谢废物。而红细胞是血液中数量最多的细胞，占血细胞总数的99％，作为人体体内通过血液输送氧气的主要媒介，因此，红细胞浓度可以作为反映组织活力的最佳指标，红细胞浓度的检测对判断人体体内组织的健康状况及疾病的治疗有着重要的指导作用。现有技术中常用激光多普勒、激光散斑、偏振光谱成像技术实现微循环成像，然而，上述技术需要激光光源，导致成本高，成像条件要求也高，设备需要与人体组织有良好的接触，操作者需具备一定的专业技能，以上种种原因使得现阶段对微循环中红细胞的成像及其浓度的检测得不到广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种微循环成像方法及装置，能利用白光光源照射被测组织，得到表征被测组织微循环的红细胞浓度的组织活力图，无需使用激光光源，降低了成本，无需与被测组织进行接触，操作简单方便。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种微循环成像方法，包括：启动白光光源以发出白光光束，并将所述白光光束转换为线偏振光；将所述线偏振光垂直照射到被测组织；收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像；将所述第一成像进行光电转换，获取所述第一成像的数字图像信号；从所述第一成像的数字图像信号中分离RGB三通道图像信号，获取所述第一成像的红色通道数字图像信号和绿色通道数字图像信号；对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号进行差分运算，并通过线性修正得到所述被测组织的第二成像。在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：对所述第二成像进行伪彩色编码，得到第三成像。在一种可选的实施方式中，所述启动白光光源以发出白光光束，并将所述白光光束转换为线偏振光，具体为：启动白光光源以发出白光光束，并在所述白光光束的前进方向上设置起偏器，将所述白光光束转换为线偏振光。在一种可选的实施方式中，所述收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像，具体为：收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并利用检偏器滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像；所述检偏器的偏振方向与所述线偏振光的偏振方向相互垂直。在一种可选的实施方式中，所述对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号进行差分运算，并通过线性修正得到所述被测组织的第二成像，具体为：对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号根据公式(Ⅰ)进行差分运算，得到第一组织活力指数M，其中，Mred、Mgreen分别为所述红色通道数字图像信号的矩阵和所述绿色通道数字图像信号的矩阵，k为红细胞对红光与绿光的吸收差异系数，Kgain为系统常数；对所述第一组织活力指数M根据公式(Ⅱ)进行线性修正，得到第二组织活力指数TiVi，TiVi＝Me-p*M(Ⅱ)其中，p为经验因子；根据所述第二组织活力指数TiVi得到所述被测组织的第二成像。为了实现相同的目的，本专利技术另一方面提供了一种微循环成像装置，包括：光源系统、光学成像探头、检偏器、成像接收器以及图像处理器；所述光源系统包括白光光源和起偏器，用于提供白光光束，并将所述白光光束转换为线偏振光；所述光源系统还用于将所述线偏振光垂直照射到被测组织；所述光学成像探头用于收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并传输至所述检偏器；所述检偏器的偏振方向与所述线偏振光的偏振方向相互垂直，用于滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像，并将所述第一成像传输至所述成像接收器；所述成像接收器用于对所述第一成像进行光电转换，以获取所述第一成像的数字图像信号，并将所述第一成像的数字图像信号传输至所述图像处理器；所述图像处理器用于从所述第一成像的数字图像信号中分离RGB三通道图像信号，得到所述第一成像的红色通道数字图像信号和绿色通道数字图像信号，并对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号进行差分运算、线性修正后得到所述被测组织的第二成像。在一种可选的实施方式中，所述图像处理器还用于对所述第二成像进行伪彩色编码，得到第三成像。在一种可选的实施方式中，所述装置还包括显示器；所述显示器用于显示所述第三成像。在一种可选的实施方式中，所述成像接收器为CCD图像传感器或CMOS图像传感器。在一种可选的实施方式中，所述图像处理器用于对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号进行差分运算、线性修正后得到所述被测组织的第二成像，具体为：所述图像处理器用于对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号根据公式(Ⅰ)进行差分运算，得到第一组织活力指数M，其中，Mred、Mgreen分别为所述红色通道数字图像信号的矩阵和所述绿色通道数字图像信号的矩阵，k为红细胞对红光与绿光的吸收差异系数，Kgain为系统常数；对所述第一组织活力指数M根据公式(Ⅱ)进行线性修正，得到第二组织活力指数TiVi，TiVi＝Me-p*M(Ⅱ)其中，p为经验因子；根据所述第二组织活力指数TiVi得到所述被测组织的第二成像。相比于现有技术，本专利技术实施例的有益效果在于：本专利技术提供了微循环成像方法及装置，其中方法包括：启动白光光源以发出白光光束，并将所述白光光束转换为线偏振光；将所述线偏振光垂直照射到被测组织；收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像；将所述第一成像进行光电转换，获取所述第一成像的数字图像信号；从所述第一成像的数字图像信号中分离RGB三通道图像信号，获取所述第一成像的红色通道数字图像信号和绿色通道数字图像信号；对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号进行差分运算，并通过线性修正得到所述被测组织的第二成像。本专利技术实施例的微循环成像方法及装置利用具有特定偏振方向的白光光束照射被测组织以获取被测组织内部的数字图像信号，从获取到的数字图像信号中分离出红色通道数字图像信号及绿色通道数字图像信号，对红色通道数字图像信号与绿色通道数字图像信号进行差分运算和线性修正后，得到表征被测组织微循环的红细胞浓度的组织活力指数图；本专利技术实施例的微循环成像方法及装置采用的光源为白光光源，成本低，在操作时无需与被测组织接触，具有操作简单、方便、对被测组织无创的特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的微循环成像方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微循环成像方法，其特征在于，包括：启动白光光源以发出白光光束，并将所述白光光束转换为线偏振光；将所述线偏振光垂直照射到被测组织；收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像；将所述第一成像进行光电转换，获取所述第一成像的数字图像信号；从所述第一成像的数字图像信号中分离RGB三通道图像信号，获取所述第一成像的红色通道数字图像信号和绿色通道数字图像信号；对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号进行差分运算，并通过线性修正得到所述被测组织的第二成像。

【技术特征摘要】
1.一种微循环成像方法，其特征在于，包括：启动白光光源以发出白光光束，并将所述白光光束转换为线偏振光；将所述线偏振光垂直照射到被测组织；收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像；将所述第一成像进行光电转换，获取所述第一成像的数字图像信号；从所述第一成像的数字图像信号中分离RGB三通道图像信号，获取所述第一成像的红色通道数字图像信号和绿色通道数字图像信号；对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号进行差分运算，并通过线性修正得到所述被测组织的第二成像。2.如权利要求1所述的微循环成像方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述第二成像进行伪彩色编码，得到第三成像。3.如权利要求1所述的微循环成像方法，其特征在于，所述启动白光光源以发出白光光束，并将所述白光光束转换为线偏振光，具体为：启动白光光源以发出白光光束，并在所述白光光束的前进方向上设置起偏器，将所述白光光束转换为线偏振光。4.如权利要求1所述的微循环成像方法，其特征在于，所述收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像，具体为：收集从所述被测组织表面反射回来的光线和所述被测组织内部经过多次散射后返回的光线，并利用检偏器滤除从所述被测组织表面反射回来的光线，得到所述被测组织的第一成像；所述检偏器的偏振方向与所述线偏振光的偏振方向相互垂直。5.如权利要求1所述的微循环成像方法，其特征在于，所述对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号进行差分运算，并通过线性修正得到所述被测组织的第二成像，具体为：对所述红色通道数字图像信号和所述绿色通道数字图像信号根据公式(Ⅰ)进行差分运算，得到第一组织活力指数M，其中，Mred、Mgreen分别为所述红色通道数字图像信号的矩阵和所述绿色通道数字图像信号的矩阵，k为红细胞对红光与绿光的吸收差异系数，Kgain为系统常数；对所述第一组织活力指数M根据公式(Ⅱ)进行线性修正，得到第二组织活力指数TiVi，TiVi＝Me-p*M(Ⅱ)其中，p为经验因子；根据所述第二组织活力...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌秀，陈大强，亚历克斯·布兰多，罗晓川，黄大兴，
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