【技术实现步骤摘要】
一种基于空间频域成像测量组织体形貌和光学参数的方法及测量装置
本专利技术属于光学与测量
，更具体涉及一种基于空间频域成像测量组织体形貌和光学参数的方法，还涉及一种基于空间频域成像测量组织体形貌和光学参数的测量装置，适用于测量生物组织的吸收系数和约化散射系数。
技术介绍
公开号为CN105510253A的的中国专利“用空间频域成像检测农产品组织光学特性的装置及方法”，公布了空间频域成像技术，通过将具有一定空间频率的正弦调制光投射到待测组织样本上，由相机采集经组织散射后的漫反射光照度图像，利用特定的光传输模型，如论文“CucciaJD,BevilacquaF,DurkinJA,etal.Quantitationandmappingoftissueopticalpropertiesusingmodulatedimaging[J].JournalofBiomedicalOptics,2009,14(2):024012.”提到的漫射近似方程或蒙特卡罗方法模拟来逐点匹配拟合组织的吸收系数和约化散射系数，从而获得待测组织的光学特性参量分布。由于吸收系数通常与化学成分相关，...
【技术保护点】
1.一种基于上述方法的组织体形貌和光学参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)上位机生成一张空间频率为fx的二维正弦波调制灰度图片，控制投影仪投影该图片，产生正弦调制光，正弦调制光在x方向光强度呈正弦变化；(2)选取标准漫反射板置于参考平面，将正弦波调制灰度图片投影到标准漫反射板上，由CCD相机采集标准漫反射板上的参考光场光照度分布图像信号I0(x,y)，上位机接收CCD相机的信号I0(x,y)显示条纹图像，其中x、y为图像信号的坐标，y方向与x方向垂直，表示参考光场内的条纹方向；(3)将待测组织体置于参考平面，将正弦调制光投影到待测组织体上，由CCD相机采集经组织体...
【技术特征摘要】
1.一种基于上述方法的组织体形貌和光学参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)上位机生成一张空间频率为fx的二维正弦波调制灰度图片，控制投影仪投影该图片，产生正弦调制光，正弦调制光在x方向光强度呈正弦变化；(2)选取标准漫反射板置于参考平面，将正弦波调制灰度图片投影到标准漫反射板上，由CCD相机采集标准漫反射板上的参考光场光照度分布图像信号I0(x,y)，上位机接收CCD相机的信号I0(x,y)显示条纹图像，其中x、y为图像信号的坐标，y方向与x方向垂直，表示参考光场内的条纹方向；(3)将待测组织体置于参考平面，将正弦调制光投影到待测组织体上，由CCD相机采集经组织体散射后的变形光场光照度分布图像信号I(x,y)，上位机接收CCD相机的信号I(x,y)显示变形条纹图像；(4)通过傅里叶变换轮廓术得到待测组织体的三维形貌，据此对变形光场光照度分布图像信号I(x,y)进行校正，得到修正后的信号Icorrected(x,y)；(5)再通过逐行傅里叶变换和频谱数据分解，得到调制深度MTFDC(x,y)、MTFAC(x,y)；(6)在步骤(1)前根据待测组织体的光学参数范围，对待测组织体的光学参数范围内的吸收系数和约化散射系数进行离散，组合吸收系数和约化散射系数得到若干组光学参数；利用蒙特卡洛模拟获得每一组光学参数对应的组织体模型在无限窄垂直光束激励下的漫反射光的空间分布；根据空间域与频域之间的傅里叶变换关系，计算所有组织体模型对应的调制传递函数(MTF)，建立数据库；(7)步骤(5)中的调制深度与数据库中的模型匹配拟合，得到吸收系数和约化散射系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的傅里叶变换轮廓术包括以下步骤：S01.上位机对步骤(3)中的信号I(x,y)沿y方向对每行数据逐行进行傅里叶变换，选取带通滤波器滤出受待测组织体表面高度调制的信号I(x,y)的基频分量；得到变形光场的基频分布其中A是谐波的振幅，r(x,y)是待测组织体表面非均匀反射率，是变形条纹图像的相位分布；S02.上位机对步骤(2)中的信号I0(x,y)也进行步骤(4)的处理，得到原始光场的基频分布其中r0(x,y)是标准漫反射板的反射率，是条纹图像的相位分布；S03.上位机由变形光场的基频分布g1(x,y)和参考光场的基频分布g0(x,y)根据公式计算：*表示共轭运算；S04.上位机根据步骤S01获得的s(x,y)的虚部，计算由待测组织体高度引起的相位调制值Im[s(x,y)]表示取复数的虚部，R...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁驰竹，谭佐军，陈建军，程其娈，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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