散斑测量设备和散斑测量方法技术

为了提高诸如红细胞的目标粒子的流量测量等的准确性。该散斑测量装置包括：成像单元，其在利用相干光照射待测量对象时捕获从待测量对象返回的散射光的图像作为散斑图像；以及控制单元，其考虑待测量对象和成像单元之间的相对位置关系中的移动，并且确定对应于由成像单元随时间连续捕获的多个散斑图像中待测量对象的相同位置的测量区域。

Speckle measuring equipment and speckle measuring method

In order to improve the accuracy of target particle flow measurement such as erythrocyte. The speckle measurement device includes: an imaging unit which captures the image of scattered light returned from the object to be measured as a speckle image when illuminating the object to be measured with coherent light; and a control unit which considers the movement in the relative position relationship between the object to be measured and the imaging unit, and determines the corresponding image sheet. The measurement area of the same position of the object to be measured in multiple speckle images captured continuously over time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】散斑测量设备和散斑测量方法
本技术涉及散斑测量设备和散斑测量方法。
技术介绍
在利用诸如激光的相干光照射具有不平坦结构的对象并且由成像器观察从对象反射的散射光的情况下，出现称为散斑图案的粒状图案。在利用激光照射非移动对象的情况下，散斑图案不改变并且光强度也不改变。在利用激光照射移动对象的情况下，依据移动对象的速度改变散斑图案。根据这个原理，如果确定了散斑强度的时间变化，可以确定移动粒子的速度、大小等。这个原理应用于测量生物体的参数，诸如生物测量中的红细胞的血流速度。例如，专利文献1公开了在特定点测量时间序列改变以及估计粒子组的移动参数的技术。专利文献2公开了由成像器捕获散斑图像以测量粗糙表面上的振动现象。引文列表专利文献专利文献1：PCT国际申请公开第2014-500751号的译文专利文献2：美国专利第8638991号
技术实现思路
技术问题然而，为了实际使用散斑测量方法，例如，在如上所述的生物测量中用于测量红细胞的血流速度等的各个方面中仍然存在待解决或提高的问题。鉴于上述情况给出本技术，并且本技术的目的是提供一种能够提高诸如红细胞的微粒的流速测量等的精度的散斑测量设备和散斑测量方法。问题解决方案为了解决该问题，根据本技术的实施方式的散斑测量设备包括：成像器，其在利用相干光照射待测量对象时捕获从待测量对象返回的散射光图像作为散斑图像；以及控制器，其通过结合待测量对象与成像器之间的相对位置关系的移动量来确定由成像器按时间序列连续捕获的多个散斑图像中对应于待测量对象的相同位置的测量区域。根据本技术的散斑测量设备，在散斑测量中，取消由于成像器的移动和振动而在待测量对象与成像器之间的相对移动的分量，并且仅由于诸如红细胞的微粒的移动引起的散斑分量被提取作为待测量对象。因此，可以提高散斑测量精度。控制器可以被配置成：比较由成像器按时间序列连续捕获的多个散斑图像；检测待测量对象与成像器之间的相对位置关系的移动量；以及根据所检测到的移动量来确定多个散斑图像中对应于待测量对象的相同位置的测量区域。另外，控制器可以被配置成：将由成像器捕获的散斑图像的坐标空间划分为均具有预定大小的多个划分区域；确定具有最小区域特定噪声分量的划分区域作为测量区域；从下一时刻的散斑图像中检索与测量区域的散斑图像具有最高重合的区域；并且将所检索到的区域视作为在下一时刻的测量区域。此外，控制器可以被配置成确定散斑响应相对于相干光强度的改变而不线性改变的图像信号作为局部噪声。此外，控制器被配置成从测量区域排除所有现有散斑的亮度的对比度差的平均值、最大值和中值中的任何一个是阈值或更小的划分区域。另外，根据本技术的散斑测量方法包括：利用相干光照射待测量对象；捕获从待测量对象返回的散射光图像作为散斑图像；以及由控制器通过结合待测量对象与成像器之间的相对位置关系的移动量，确定按时间序列连续捕获的多个散斑图像中对应于待测量对象的相同位置的测量区域。本专利技术的有益效果如上所述，根据本技术，可以提高在生成固定散斑图案的对象(诸如皮肤)内移动的诸如红细胞的微粒的流速测量等的精度。附图说明图1是示出散斑测量设备的概述的视图；图2是示出根据本技术的第一实施方式的散斑测量设备100的结构的框图；图3是示出在第一实施方式的散斑测量设备100中在特定时刻t0由成像器4捕获的整个散斑图像It0和测量区域At0的视图；图4是示出在第一实施方式的散斑测量设备100中由成像器4在时刻t0捕获的整个散斑图像It0与在下一时刻t1捕获的整个散斑图像It1之间的位置关系以及根据该位置关系计算的在下一时刻t1的测量区域At1的视图；图5是示出根据本技术的第二实施方式的散斑测量设备100A的结构的框图；图6是示出在第二实施方式的散斑测量设备100A中在时刻t0捕获的整个散斑图像It0和设置在其中的划分区域D1至D16的视图；图7是示出在第二实施方式的散斑测量设备100A中在时刻t0捕获的整个散斑图像It0与在下一时刻t1捕获的整个散斑图像It1之间的位置关系以及根据该位置关系计算的在下一时刻t1的测量区域At1的视图。具体实施方式在下文，将参照附图描述本技术的实施方式。<第一实施方式>[概述]例如，如图1所示，本说明书描述了一种散斑测量设备，其利用诸如来自光源1的激光的相干光1a照射诸如流过生物体的红细胞的待测量对象2，由成像器4捕获反射的散射光3，并且分析通过捕获提供的散斑图像以测量血流速度。在这样的散斑测量设备中，在测量期间由于成像器4的主体移动(包括脉动)和振动而改变待测量对象2与成像器4之间的相对位置关系的情况下，移动分量被叠加在整个散斑图像上。因此难以估计诸如红细胞的待测量对象2的准确流速。根据本技术的第一实施方式的散斑测量设备的目的是通过从散斑测量结果中移除待测量对象2与成像器4之间的相对位置关系中的移动分量来提高散斑测量精度。为了实现该目的，第一实施方式的散斑测量设备包括：成像器4，其在利用相干光1a照射待测量对象2时捕获从待测量对象2返回的散射光3的散斑图像；以及算术处理电路，其是通过结合待测量对象2与成像器4之间的相对位置关系的移动量来确定测量区域(即由成像器4按时间序列连续捕获的多个散斑图像中待测量对象2的相同位置)的控制器。更具体地，算术处理电路被配置成：比较由成像器4按时间序列连续捕获的多个散斑图像；检测待测量对象2与成像器4之间的相对位置关系的移动量；以及根据所检测到的移动量来确定作为多个散斑图像中的待测量对象2的相同位置的测量区域。在根据本技术的第二实施方式的散斑测量设备中，算术处理电路被配置成：将由成像器4捕获的散斑图像划分为均具有预定大小的多个划分区域；确定具有最小区域特定噪声分量的划分区域作为测量区域；以及在下一时刻从散斑图像中检索与测量区域的散斑图像具有相对较少重合的一个或多个划分区域，以将所检索到的区域作为下一时刻的测量区域。<第一实施方式>在下文，将详细描述根据本技术的第一实施方式的散斑测量设备。图2是示出第一实施方式的散斑测量设备100的结构的框图。如图2所示，散斑测量设备100包括：诸如激光源的光源1，其利用诸如激光的相干光照射待测量对象2；以及散斑测量系统10，其通过接收由待测量对象2反射的散射光来生成散斑图像，并且例如根据按时间序列连续提供的多个散斑图像测量红细胞的血流速度。散斑测量系统10包括：诸如CCD(电荷耦合装置)和CMOS(互补金属氧化物半导体)的成像器4、算术处理电路6以及存储器7。算术处理电路6和存储器7可以包括在一个或更多个计算机5中。成像器4经由接口8连接至总线9。计算机5可以经由网络连接至成像器4。另外，多个计算机可以同时执行散斑测量的并行处理。算术处理电路6根据存储在存储器7等中的程序来用作移动检测器61、测量区域计算器62、跟踪信号生成器63、时序信号处理器64等。存储器7存储由成像器4按时间序列连续捕获的多个散斑图像。移动检测器61检测待测量对象2与成像器4之间的相对位置关系中的移动。更具体地，移动检测器61针对诸如像素的预定单元重复地交错移动存储在存储器7中的时序连续的两个散斑图像之间的位置关系；匹配这两者；并且计算在最大重合时刻两者之间的距离作为待测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散斑测量设备，包括：成像器，其在利用相干光照射待测量对象时捕获从所述待测量对象返回的散射光图像作为散斑图像；以及控制器，其通过结合所述待测量对象与所述成像器之间的相对位置关系的移动量来确定由所述成像器按时间序列连续捕获的多个散斑图像中对应于所述待测量对象的相同位置的测量区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.05 JP 2016-0757591.一种散斑测量设备，包括：成像器，其在利用相干光照射待测量对象时捕获从所述待测量对象返回的散射光图像作为散斑图像；以及控制器，其通过结合所述待测量对象与所述成像器之间的相对位置关系的移动量来确定由所述成像器按时间序列连续捕获的多个散斑图像中对应于所述待测量对象的相同位置的测量区域。2.根据权利要求1所述的散斑测量设备，其中，所述控制器被配置成：比较由所述成像器按时间序列连续捕获的所述多个散斑图像；检测所述待测量对象与所述成像器之间的相对位置关系的移动量；以及根据检测到的移动量来确定所述多个散斑图像中的对应于所述待测量对象的相同位置的所述测量区域。3.根据权利要求1所述的散斑测量设备，其中，所述控制器被配置成：将由所述成像器捕获的散斑图像的坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：相泽耕太，大久保厚志，胁田能宏，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP