一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量装置及方法，装置包括：卤素灯作为光源，具有连续宽光谱特性，适用于可见光谱中的样本测量；滤光轮组作为分光装置包括不同中心波长的滤光片；相机搭配聚焦镜实现高分辨率成像；捕捉仿体的二维图像信息和漫反射光谱，通过采集离散波长的图像，利用基于维纳拟合原理的光谱重构，缩短对组织成像的采集时间，实现不同波段多光谱图像的获取。方法包括：通过在体组织光学参数测量装置获取样品的8通道图像；输入窄带滤光通道反射值和测量的漫反射光谱值，使用维纳矩阵重构得到光谱图；结合Monte Carlo查表法与正向模型进行建模和数据拟合，得到样品的模拟反射光谱；采用最优化反构算法得到组织光学参数及仿体浓度。

A device and method for measuring optical parameters of tissue in vivo based on hyperspectral image

【技术实现步骤摘要】
一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量装置及方法
本专利技术涉及在体组织光学成像与检测领域，尤其涉及一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量装置及方法。
技术介绍
生物组织体大多是由蛋白质、核酸、糖类、脂类、水、维生素以及微量元素等构成。由于组织体内大分子物质对光子具有强散射作用，当在体组织结构以及各种成分物质的含量发生变化时，会引起光在组织体内的传播路径发生相应的变化，从而导致组织体内光学特性发生变化。在生物医学光子学中，光与生物组织体的相互作用主要表现为吸收、散射等形式，常用吸收系数、散射系数、折射率及各向异性因子等参数定量描述组织的光学特性。在紫外及可见-近红外波段范围内，组织体的吸收物质主要有黑色素、含氧/去氧血红蛋白、脂肪、血糖及水等物质。目前，获取在体组织光学参数大多是采用光纤探头采集不同源探距离下的漫反射光谱信号，由于光纤结构的限制，获取多位点组织结构信息时，采集时间较长且只能进行点测量，很难实现组织二维图像及光谱信息的同时获取。高光谱成像方法将在体组织的二维图像信息与谱域信息相结合，获取组织结构、成分信息等，具有分辨率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量装置，其特征在于，所述装置包括：卤素灯、聚焦镜、滤光轮组、相机以及光谱仪，/n卤素灯作为光源，具有连续宽光谱特性，适用于可见光谱中的样本测量；滤光轮组作为分光装置包括不同中心波长的滤光片；相机搭配聚焦镜实现高分辨率成像；/n捕捉仿体的二维图像信息和漫反射光谱，通过采集离散波长的图像，利用基于维纳拟合原理的光谱重构，缩短对组织成像的采集时间，实现不同波段多光谱图像的获取。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量装置，其特征在于，所述装置包括：卤素灯、聚焦镜、滤光轮组、相机以及光谱仪，
卤素灯作为光源，具有连续宽光谱特性，适用于可见光谱中的样本测量；滤光轮组作为分光装置包括不同中心波长的滤光片；相机搭配聚焦镜实现高分辨率成像；
捕捉仿体的二维图像信息和漫反射光谱，通过采集离散波长的图像，利用基于维纳拟合原理的光谱重构，缩短对组织成像的采集时间，实现不同波段多光谱图像的获取。


2.根据权利要求1所述的一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量装置，其特征在于，
相机连接成功后，获取当前的通道位置P，设置目标通道位置为T＝P+1；
若T＜9，转动相机的内置滤光轮至目标位置T，判断当前位置P1是否与目标位置T相等；
若T＝P1，获取预先设置的单通道下的相机参数，对样本进行采集得到样本的多光谱图像，并将其自动保存；
若T≠P1，则停止采集，关闭相机并释放相机资源。


3.一种基于高光谱图像的在体组织光学参数测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
通过在体组织光学参数测量装置获取样品的8通道图像；
输入窄带滤光通道反射值和测量的漫反射光谱值，使用维纳矩阵重构得到光谱图；
结合MonteCarlo查表法与正向模型进行建模和数据拟合，得到样品的模拟反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨曦，马雪洁，刘蓉，陈文亮，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12