基于吸收率的生物组织光学特性参数空间频域成像方法技术

本发明专利技术公开了一种基于吸收率的生物组织光学特性参数空间频域成像方法，包括如下步骤：设置生物组织蒙特卡洛仿真参数；通过蒙特卡洛仿真和一维零阶汉克尔变换构建基于吸收率的生物组织光学特性参数查找表；针对参考仿体投射余弦光照明图案并采集条纹图像；针对所述条纹图像进行傅里叶变换、频域滤波和傅里叶逆变换得到直流分量和交流分量调制度；将参考仿体置换为被测生物组织体，重复前述2个步骤得到直流分量和交流分量调制度；计算直流和交流吸收率测量值；计算吸收率欧氏距离的最小值，查表得到吸收系数和约化散射系数测量结果，得到光学特性参数图像。本发明专利技术以生物组织吸收率为光学特性参数反演的出发点，明显提高成像灵敏度、减小反演误差。减小反演误差。减小反演误差。

【技术实现步骤摘要】
基于吸收率的生物组织光学特性参数空间频域成像方法


[0001]本专利技术涉及光学测量与成像
，具体涉及到一种基于吸收率的生物组织光学特性参数空间频域成像方法。

技术介绍

[0002]生物组织的光学特性表征在生物检测和医学诊疗方面应用潜力巨大，作为技术制高点得到越来越多的探索。其中，新兴的空间频域成像技术可以实现宽视野和无损定量的生物组织特性光学图像映射，为在体检测和临床诊疗提供了前所未有的应用范围。然而，现有空间频域成像技术是在测量组织漫反射率的基础上通过反演来实现光学特性参数成像，这带来2个问题：一是因采用偏振片消除镜面反射光而导致成像灵敏度低和系统复杂；二是现有漫反射率测量过程中难以消除生物组织介面因粗糙而产生的介面漫反射光，而反演方法却都是基于不含介面漫反射光的后向漫反射率来实现光学特性参数反演的，结果导致在原理上存在反演误差。本专利技术针对上述不足，提出了一种基于吸收率的生物组织光学特性参数空间频域成像方法。

技术实现思路

[0003]为了提升生物组织光学特性参数空间频域成像的成像效果，本专利技术公开了一种基于吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于吸收率的生物组织光学特性参数空间频域成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、根据生物组织性质，设置生物组织蒙特卡洛仿真参数，包括生物组织仿真样品的几何形状及尺寸、各向异性系数、折射率、周围介质折射率、网格线数量与间距、入射光子数量与波长、光学特性参数、照明光空间频率；所述光学特性参数包括吸收系数μ
a
和约化散射系数μ
s
′
；步骤b、采用步骤a中设置的生物组织蒙特卡洛仿真参数，进行蒙特卡洛仿真、得到与仿真样品光学特性参数对应的吸收率空间域冲击响应函数，再进行一维零阶汉克尔变换、分别得到零频f＝0和交流空间频率f＞0下的仿真样品吸收率仿真值T(f＝0)和T(f＞0)，构建仿真样品吸收率仿真值与其光学特性参数之间的映射关系、形成一个基于吸收率的生物组织光学特性参数查找表；步骤c、针对空间频率为f＝0和f＞0下的反射率R
ref
(f＝0)和R
ref
(f＞0)为已知的一个参考仿体，DMD投影仪在计算机控制下向参考仿体表面投射空间频率为f＞0的余弦光照明图案，再用CCD相机采集获得参考仿体表面的余弦条纹图像I
ref
(x,y)，其中x和y为CCD相机像面像素坐标、I
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(x,y)为像素灰度值；步骤d、针对余弦条纹图像I
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(x,y)进行二维傅里叶变换、得到余弦条纹图像I
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(x,y)的频谱，然后针对该频谱进行二维频域滤波、分离提取出其零频频谱分量和一阶频谱分量，再分别对零频频谱分量和一阶频谱分量进行傅里叶逆变换、得到直流分量图像和交流分量调制度图像步骤e、将参考仿体置换为被测生物组织体，重复步骤c和步骤d，得到被测生物组织体表面的余弦条纹图像I(...

【专利技术属性】
技术研发人员：于双，韩雨庆，赵烟桥，杨文龙，吴海滨，于晓洋，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：