一种近红外二区宽场三维光学成像系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种近红外二区宽场三维光学成像系统及方法，涉及活体宽场光学成像技术领域。所述系统包括激发模块、位移模块、成像模块和控制模块。激发模块用于向待成像物体发射激发光片；位移模块用于带动所述待成像物体进行位移，以使所述激发光片照射在所述待成像物体的不同深度位置上激发出荧光；成像模块用于收集在每一深度位置所激发出的荧光，并形成对应的二维成像结果；其中，所述成像模块的荧光收集方向与所述激发光片传播方向夹角为90度；控制模块用于根据各深度位置和相应的二维成像结果，重构出三维成像结果。本发明专利技术实现了宽场三维光学成像。场三维光学成像。场三维光学成像。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外二区宽场三维光学成像系统及方法


[0001]本专利技术涉及活体宽场光学成像
，特别是涉及一种近红外二区宽场三维光学成像系统及方法。

技术介绍

[0002]活体近红外光学成像在生物医学研究中具有重要的应用前景。目前近红外活体光学成像在临床上应用较多的集中在手术导航等方面。早期的活体近红外荧光成像波段主要集中在可见光区及近红外一区(可见光区：400nm
‑
700nm，近红外一区：700nm
‑
1000nm)，但是由于生物组织在该波段具有较大的吸收和散射，深组织的成像非常困难。
[0003]近年来人们发现近红外二区光子(1000nm
‑
1700nm)在生物组织中具有较低的散射和吸收，使其在近红外光学成像中表现出更高的空间分辨率和信噪比，随即众多的近红外二区成像系统相继被开发出来。但是在活体宽场成像中，仍无法实现近红外二区宽场的三维光学成像。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种近红外二区宽场三维光学成像系统及方法，以实现宽场三维光学成像。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下方案：
[0006]一种近红外二区宽场三维光学成像系统，包括：
[0007]激发模块，用于向待成像物体发射激发光片；
[0008]位移模块，用于带动所述待成像物体进行位移，以使所述激发光片照射在所述待成像物体的不同深度位置上激发出荧光；
[0009]成像模块，用于收集在每一深度位置所发射出的荧光，并形成对应的二维成像结果；其中，所述成像模块的荧光收集方向与所述激发光片传播方向夹角为90度；
[0010]控制模块，用于根据各深度位置和相应的二维成像结果，重构出三维成像结果。
[0011]可选地，所述激发模块包括：
[0012]激光器单元，用于发出高斯光束；
[0013]扩束系统，用于对所述高斯光束进行扩束，并调整为准直平行的高斯光束；
[0014]棱镜，用于将所述准直平行的高斯光束调整为光片；
[0015]狭缝，用于调整所述光片水平方向的宽度；
[0016]第一透镜，用于将调整宽度后的光片压缩为所述激发光片。
[0017]可选地，所述扩束系统包括第二透镜和第三透镜；所述第二透镜和所述第三透镜共轭。
[0018]可选地，所述位移模块包括：
[0019]操作台；
[0020]运动单元，设置在所述操作台下方且与所述控制模块连接，用于在所述控制模块
的控制下，带动所述操作台运动。
[0021]可选地，所述运动单元具体为三维运动单元。
[0022]可选地，所述成像模块包括：
[0023]滤光片，用于滤除所述荧光中待成像物体反射，和/或，散射的激光；所述滤光片还用于透射所述荧光形成过滤后的无干扰荧光；所述过滤后的无干扰荧光用于进行二维成像；
[0024]成像镜头，用于将所述过滤后的无干扰荧光进行宽场成像；
[0025]面阵探测器，与所述控制模块连接，用于将所述成像镜头进行的成像形成二维成像结果。
[0026]优选地，一种近红外二区宽场三维光学成像方法，包括：
[0027]向待成像物体发射激发光片；
[0028]令所述待成像物体发生位移，以使所述激发光片照射在所述待成像物体的不同深度位置上激发出荧光；
[0029]收集在每一深度位置所发射出的荧光，并形成对应的二维成像结果；其中，荧光的收集方向与所述激发光片传播方向夹角为90度；
[0030]根据各深度位置和相应的二维成像结果，重构出三维成像结果。
[0031]根据本专利技术提供的具体实施例，公开了以下技术效果：
[0032]本专利技术实施例提供了一种近红外二区宽场三维光学成像系统及方法，包括激发模块、位移模块、成像模块和控制模块。激发模块向待成像物体发射激发光片，位移模块带动待成像物体进行位移，以使激发光片照射在待成像物体的不同深度位置上激发出荧光，成像模块收集在每一深度位置所发射出的荧光，并形成对应的二维成像结果；其中，成像模块的荧光收集方向与激发光片传播方向夹角为90度，控制模块根据各深度位置和相应的二维成像结果，重构出三维成像结果，从而实现了待成像物体的宽场三维光学成像。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术实施例提供的一种近红外二区宽场三维光学成像系统的结构示意图；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的一种近红外二区宽场三维光学成像方法的流程图；
[0036]图3为本专利技术实施例提供的一种近红外二区宽场三维光学成像方法的实施例流程图。
[0037]符号说明：
[0038]激光器单元
‑
11，第二透镜
‑
12，第三透镜
‑
13，棱镜
‑
14，狭缝
‑
15，第一透镜
‑
16，位移模块
‑
2，滤光片
‑
31，成像镜头
‑
32，面阵探测器
‑
33，控制模块
‑
4。
具体实施方式
[0039]本申请实施例描述的结构以及场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
[0040]需要说明的是，本申请中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0041]本专利技术实施例的目的是提供一种近红外二区宽场三维光学成像系统及方法，以解决在活体宽场成像中，无法实现近红外二区宽场的三维光学成像问题，实现了宽场三维光学成像。
[0042]图1示出了上述近红外二区宽场三维光学成像系统的一种示例性结构，包括激发模块、位移模块2、成像模块和控制模块4。
[0043]其中：
[0044]激发模块用于向待成像物体发射激发光片。
[0045]上述激发光片的强度分布均匀，其宽度/厚度范围示例性的可为100μm到600μm。
[0046]下面详细介绍位移模块2。
[0047]位移模块2用于带动待成像物体进行位移，以使激发光片照射在待成像物体的不同深度位置上激发出荧光。
[0048]在一个示例中，位移模块2具体可为电控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外二区宽场三维光学成像系统，其特征在于，包括：激发模块，用于向待成像物体发射激发光片；位移模块，用于带动所述待成像物体进行位移，以使所述激发光片照射在所述待成像物体的不同深度位置上激发出荧光；成像模块，用于收集在每一深度位置所发射出的荧光，并形成对应的二维成像结果；其中，所述成像模块的荧光收集方向与所述激发光片传播方向夹角为90度；控制模块，用于根据各深度位置和相应的二维成像结果，重构出三维成像结果。2.根据权利要求1所述的近红外二区宽场三维光学成像系统，其特征在于，所述激发模块包括：激光器单元，用于发出高斯光束；扩束系统，用于对所述高斯光束进行扩束，并调整为准直平行的高斯光束；棱镜，用于将所述准直平行的高斯光束调整为光片；狭缝，用于调整所述光片水平方向的宽度；第一透镜，用于将调整宽度后的光片压缩为所述激发光片。3.根据权利要求2所述的近红外二区宽场三维光学成像系统，其特征在于，所述扩束系统包括第二透镜和第三透镜；所述第二透镜和所述第三透镜共轭。4.根据权利要求1所述的近红外二区宽场三维光学成像系统，其特征在于，所述位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，张洪新，
申请(专利权)人：上海数联生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：